В 1850 году некий Джоэль Гоутон придумал и запатентовал машину для мытья посуды с ручным приводом; сколько-нибудь заметного коммерческого воплощения это медленное и ненадёжное устройство не получило. Другой патент на похожую конструкцию был получен в 1865 Л. А. Александром, широкого распространения она также не имела.

В 1887 году в Чикаго появилась первая годная к практическому использованию посудомоечная машина, созданная Джозефиной Кокрейн. Её дебют состоялся на Всемирной выставке в 1896 году. Машина также имела ручной привод, на смену которому вскоре пришли пар и электричество.

Англичанин Уильям Говард Ливенс в 1924 году предложил первую посудомоечную машину, пригодную для домашнего использования. Она содержала практически все элементы современного устройства, включая фронтальную дверь для загрузки посуды, лоток и вращающийся распылитель. В 1940 году в конструкцию были добавлены сушилки. Машина появилась одновременно с внедрением централизованного водопровода, что также способствовало её применению в домашних условиях.

Однако до 1950-х годов посудомоечные машины не находили широкого применения, оставаясь слишком дорогими для широких масс потребителей. Только к 1970-м годам они стали обычными в домах Северной Америки и Западной Европы. В 2012 году ими были оборудованы более 75 % домов США и Германии.