ההסתדרות הציונית העולמית נוסדה על-ידי בנימין זאב הרצל בקונגרס הציוני הראשון, שנתכנס בבאזל שבשוויץ בשנת 1897. הקונגרס הראשון קבע את המטרה של התנועה הציונית בתכנית באזל: "הציונות שואפת להקים לעם ישראל בית-מולדת בארץ-ישראל, מובטח לפי משפט הכלל". מיד אחרי הקונגרס הציוני הראשון כתב הרצל ביומנו: "בבאזל יסדתי את מדינת היהודים". ואכן, היתה ההסתדרות הציונית העולמית המכשיר המרכזי של העם היהודי להקמת מדינת ישראל.

פעולותיה של התנועה הציונית בתחיית הלאומיות היהודית בקרב העם היהודי, בעליה לארץ-ישראל, בהתישבות יהודית בארץ-ישראל, ובמאמצים המדיניים אצל עמים וממשלות, הביאו לפרסומה של הצהרת בלפור בשנת 1917, לאישור המנדט על ארץ-ישראל בשנת 1920, ולהקמת מדינת ישראל בשנת 1948. ההסתדרות הציונית העולמית מילאה תפקיד מכריע בהכנתו, בליכודו ובהפעלתו של העם היהודי, בהכשרת ארץ-ישראל לקראת חידוש העצמאות הלאומית היהודית, בהקמתו ובטיפוחו של כוח-מגן עברי, ארגון "ההגנה", ובכינון מדינת ישראל בשנת 1948.

בתקופת כהונתו של הרצל כנשיא ההסתדרות הציונית מ-1897 עד 1904 הוקמו שני המכשירים הכספיים "אוצר התישבות היהודים" - קולוניאל בנק והקרן הקיימת לישראל. בתקופת כהונתו של דויד וולפסון כנשיא עבר מרכז הפעולות הציוניות לעיר קלן ופעל שם גם בתקופת כהונתו של הפרופ' א. ורבורג.

בפרוץ מלחמת-העולם הראשונה נפסקוהפעולות בארץ-ישראל וגם פעולות ההסתדרות הציונית, שגבולות וקווי-חזית הפרידו בין ההסתדרויות הארציות השונות. בשנת 1915 הוקמה לשכת תיאום וקשר ציונית בעיר קופנהאגן שבדניה, שהיתה נייטראלית בסכסוך העולמי. עם הכרזת הצהרת בלפור, עבר מרכז הכובד של הפעילות הציונית ללונדון, ובה נתקיימה בשנת 1920 וועידה ציונית עולמית ראשונה לאחר מלחמת-העולם הראשונה. אז נוסדה קרן היסוד והוחלט על פעולת התישבות גדולה בארץ-ישראל. הפרופ' חיים וייצמן נבחר כנשיא של ההסתדרות הציונית העולמית. בשנת 1929 הוקמה הסוכנות היהודית המורחבת. בשנת 1933 פרשו הרוויזיוניסטים בראשות זאב ז'בוטינסקי והקימו את ההסתדרות הציונית החדשה. רק מיעוט קטן נשאר בהסתדרות הציונית העולמית - מפלגת המדינה בראשותו של מאיר גרוסמן. משנת 1931 עד 1935 כיהן כנשיא ההסתדרות הציונית נחום סוקולוב ומשנת 1935 עד 1946 שוב ח. וייצמן. בשנת 1946 חזרו הרוויזיוניסטים להסתדרות הציונית העולמית והשתתפו בקונגרס הציוני ה-22 בבאזל. עם קום המדינה הוגדרו מחדש מטרותיה ותפקידיה של התנועה הציונית בקונגרס הכ"ג, הראשון שנתכנס בירושלים לאחר ההכרזה על הקמת המדינה: "ביצור ישראל, קיבוץ גלויות בארץ-ישראל והבטחת אחדותו של העם היהודי". תכנית זו נקראת "תכנית ירושלים" הראשונה.

חוק "מעמד ההסתדרות הציונית העולמית", שנתקבל על-ידי הכנסת בשנת 1952, ו"אמנה" שנכרתה ב-1954 בין ממשלת ישראל ובין ההנהלה הציונית, העניקו מעמד מיוחד להסתדרות הציונית והסוכנות היהודית: "מדינת ישראל רואה עצמה כיצירת עם ישראל כולו ושעריה פתוחים בהתאם לחוקיה לכל יהודי הרוצה לעלות אליה; מדינת ישראל מכירה בהסתדרות הציונית העולמית כסוכנות המוסמכת, שתוסיף לפעול במדינת ישראל לפיתוח הארץ ויישובה, לקליטת עולים מהתפוצות ולתיאום פעולותיהם בישראל של מוסדות ואיגודים יהודיים הפועלים בתחומים אלה" .

האמנה קבעה את דרכי שיתוף הפעולה בין מדינת ישראל ובין ההסתדרות הציונית העולמית והסוכנות היהודית באמצעות "המוסד לתיאום", המורכב מחברי הממשלה וחברי ההנהלה הציונית.

הקונגרס הציוני הכ"ז, שהתקיים בירושלים בשנת 1968, קיבל את "תכנית ירושלים" השניה, שניסחה מחדש את מטרותיה של התנועה הציונית:

"אחדותו של העם היהודי ומרכזיותה של מדינת ישראל בחיי העם; כינוסו של העם היהודי במולדתו ההיסטורית ארץ-ישראל על-ידי עליה מכל הארצות; ביצורה של מדינת ישראל המושתתת על חזון הנביאים של צדק ושלום; שמירה על יחודו של העם על-ידי קידום חינוך יהודי ועברי וטיפוח ערכי רוח ותרבות יהודיים; הגנה על זכויות היהודים בכל מקומות מושבם".

בהתאם לתכנית ירושלים מתמקדים תפקידיה העיקריים של ההסתדרות הציונית העולמית בארגון העם היהודי לתמיכה במדינת ישראל; בעידוד העליה מן הארצות החופשיות; בטיפוח החינוך היהודי ובהפצת דעת הלשון העברית והתרבות העברית; בהחדרת ערכי היהדות והציונות בקרב יהודי התפוצות; בסיוע ובעידוד לארגוני-נוער יהודיים בתפוצות.

ההסתדרות הציונית העולמית מארגנת את העם היהודי לתמיכה פעילה בתכנית ירושלים. ב"מפקד חברים" שנערך בשנת 1971 בארצות החופשיות בתפוצות, הצהירו קרוב למיליון יהודים על השתייכותם להסתדרות הציונית העולמית.

המוסד העליון של ההסתדרות הציונית העולמית הוא הקונגרס הציוני. צירי הקונגרס הציוני נבחרים על-ידי חברי הפדרציות הציוניות בארצות החופשיות בתפוצות. ישראל מיוצגת בקונגרס הציוני על-ידי המפלגות הציוניות בהתאם לתוצאות הבחירות לכנסת.

הקונגרס הציוני בוחר בשני מוסדות: ההנהלה, שתפקידה לנהל את ענייני ההסתדרות הציונית העולמית בישראל ובתפוצות; הוועד הפועל הציוני, המתכנס אחת לשנה ואשר ההנהלה אחראית לפניו, קובע את המדיניות והתקציב של ההסתדרות הציונית העולמית - בין קונגרס לקונגרס.

בענינים כספיים אחראית ההנהלה בפני ועדה מתמדת לענייני כספים ותקציב של הוועד הפועל הציוני.

פעולותיה של ההנהלה בישראל ובתפוצות נתונות לפיקוחו המתמיד של מבקר ההסתדרות הציונית העולמית, הנבחר על-ידי הקונגרס הציוני.

ההנהלה הציונית פועלת באמצעות מחלקות אלה: הגזברות, החטיבה לעידוד העליה והקליטה מן הארצות החופשיות, החטיבה להתישבות, המחלקה לארגון והסברה, המחלקה לחינוך ותרבות בגולה, המחלקה לחינוך ותרבות תורניים בגולה, המחלקה לענייני הנוער והחלוץ, המחלקה לפעולה ציונית בקרב הקהילות הספרדיות ויוצאי עדות המזרח. ההנהלה מקיימת את הארכיון הציוני המרכזי ואת "מוסד ביאליק".

כל מחלקה נתונה לאחריותו של חבר-הנהלה, הנושא את התואר "ראש המחלקה". חברי ההנהלה בניו-יורק מייצגים את ההסתדרות הציונית העולמית לפני הקיבוץ היהודי הגדול בעולם. מליאת ההנהלה מתכנסת מפעם לפעם בהשתתפותם של חברי ההנהלה מניו-יורק ומירושלים.

בשנים 1973-1948 התרכזו מחלקות ההנהלה הציונית בעיקר בתחומי-פעולה אלה: בעידוד העליה וארגונה; בפעולות הכשרה בישראל של 7,500 צעירים להיות מורים ומדריכי-נוער בקהילותיהם בגולה; הכשרה זו ניתנה להם במוסדות ההכשרה של ההנהלה הציונית: מכון גרינברג, מכון גולד, מכון למדריכי חו"ל ובית-המדרש לתורה; יותר מ-100,000 בני נוער, סטודנטים, מחנכים ופעילים ציוניים מן הגולה השתתפו במפעלי השתלמות ועבודה בישראל, שאורגנו על-ידי מחלקות ההנהלה; נשלחו 2,000 מחנכים ישראליים להורות בבתי-ספר ב-24 ארצות; סופקו ספרים חינוכיים ועזרי הוראה ולימוד בשביל חינוכם של יותר מ-300,000 תלמידי בתי-ספר בגולה; החינוך היהודי הציוני טופח מדי שנה בקרב יותר מחצי מיליון בני נוער וסטודנטים בגולה; נתקיימו פעילויות ציוניות והופצה הסברה על ישראל בפדרציות ציוניות ב-40 ארצות.

מאז 1967 הקימה החטיבה להתישבות של ההסתדרות הציונית העולמית 70 יישובים ברמת הגולן, בבקעת הירדן, בגוש עציון, בפתחת רפיח ובסיני.