縱觀世界工業化歷史，現代挖掘機械的源頭可以追溯到15世紀末期，意大利錫耶納出現的淤泥挖掘船。由于水上航運一直是意大利非常重要的交通方式，這就需要經常疏浚河道。根據《達·芬奇筆記》記載，這種挖掘船由兩艘小舟并列，側舷之間架設水車似的轉輪，轉輪四角伸出的木桿端部安裝鏟斗，以人力驅動轉輪旋轉，讓鏟斗探入河底鏟挖淤泥，鏟斗容量一般不超過0.2-0.3立方米。當盛滿淤泥的鏟斗旋轉至頂端時，淤泥會通過滑板傾倒進船艙中。這應該是多斗式挖掘機的雛形。
1712年英國人托馬斯·紐科門（ThomasNewcomen）發明活塞式蒸汽機，后經瓦特改進，于1769年制成瓦特式蒸汽機，其能效比紐科門蒸汽機提高了5倍以上。蒸汽機的廣泛應用，使挖掘機械開始由人力驅動向機械驅動轉變。
1833-1835年間，美國費城的鐵路工程師威廉奧蒂斯（WilliamOtis），設計和制造了第一臺以蒸汽機驅動、安裝在鐵路平車上的吊臂式單斗挖掘機。其采用鐵木混合結構，吊臂回轉依然靠人力用繩牽引，通過不斷延伸鐵軌實現帶狀開挖，因此被稱為為鐵路鏟（蒸汽鏟）。但由于奧蒂斯英年早逝，以及專利保護、人力成本低廉等因素，奧蒂斯式蒸汽鏟沒有推廣應用。
1835年前后，美國人威廉 ·奧蒂斯研制的蒸汽挖掘機（蒸汽鏟），成為現代挖掘機的鼻祖。
法國于1860年生產了世界上最早的、結構比較成熟的多斗挖掘機，用于蘇伊士運河開挖工程。
直到1870年以后，美國大規模建設鐵路，蒸汽鏟的發展進入黃金時代，性能得到不斷改進，開始應用于鐵路建設、開挖運河、露天礦剝離等領域。
1880年出現了第一批以拖拉機為底盤的半回轉式蒸汽鏟。
19世紀末，斗輪挖掘機在德國褐煤采掘中得到廣泛應用，至1958年，每個鏟斗容量已達3600升。
1889年，美國生產的多斗挖溝機可挖寬0.29米、深1.4米的溝渠。
1910年美國出現了第一臺電機驅動的蒸汽鏟，并開始應用履帶行走裝置。
1912年出現了汽油機和煤油機驅動的全回轉式蒸汽鏟。
1916年出現了柴油發電機驅動的蒸汽鏟。
1924年柴油機直接驅動開始用于單斗挖掘機上。此后，隨著汽車工業的發展，輪胎式底盤開始逐步應用于小型挖掘機上。
20世紀30年代，出現了步行行走裝置。
20世紀40年代出現了在拖拉機上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機。
20世紀50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，制造質量不夠穩定，配套件也不齊全。
隨著液壓技術的應用，1951年，法國Poclain（波克蘭）公司推出世界第一臺全液壓挖掘機。波克蘭公司創始人——喬治巴塔伊（GeorgesBataille）生于1879年，他于1927年，和工程師安東尼萊杰合伙成立公司，主要業務為修理農用機械，1930年公司改名為波克蘭制造公司。波克蘭從1948年開始制造小型輪式挖掘機，員工數量增至120人。
1951年，法國Poclain（波克蘭）公司推出世界第一臺全液壓正鏟挖掘機。
1951年10月，波克蘭研制第一臺正鏟液壓挖掘機，它采用道奇4x4改裝的輪式底盤，前部為汽車駕駛室，后部為液壓挖掘機。由控制臺、液壓臂、鏟斗等組成的上車體，圍繞底盤后軸上方的立柱旋轉，正方形鏟斗容積約1立方米。
1953年德國利勃海爾生產世界上第一臺全回轉液壓挖掘機。
