在荷蘭東印度公司到臺灣之前，元朝的汪大淵所寫的《島夷志略》中提到「琉求」的居民會「釀蔗漿為酒」。荷蘭的《巴達維亞城日記》在1624年2月記載「蕭壠產甘蔗」，由此可以知道臺灣平埔族可能最晚在14世紀時就已經知道種植及利用甘蔗，然而是否已經知道利用甘蔗製糖則不太清楚。清朝的《番社采風圖》中的「糖廍」圖中人物以漢人為主，似乎製糖技術為漢人所有，平埔族並未掌握製作蔗糖的技術。後明朝時期的顏思齊、鄭芝龍等人以臺灣為根據地，將已有蔗糖作為出口貿易的貨物，主要輸出到日本。
荷蘭統治時期，荷蘭東印度公司招募漢人來到臺灣耕種，並且鼓勵漢人種植甘蔗並製做蔗糖，1638年來臺的漢人已經有1萬人左右。 1644年荷蘭東印度總督送交阿姆斯特丹總公司的報告指出臺灣所生產的糖約有90萬斤。至1652年，甘蔗種植面積達到稻田種植面積的三分之一，當時主要出口對象是日本。1662年荷蘭東印度公司因為被鄭成功打敗，退出臺灣後，荷蘭東印度公司便將以前經營的製糖業重心移到爪哇島，日後將其發展成世界重要糖產地，此外也使得東亞砂糖從歐洲、波斯市場消失戰後，台灣糖業公司（簡稱台糖）成立，接收日本資本家所留製糖產業設備，並修復於戰爭中毀壞的生產設備。
明鄭時期，因為鄭成功的軍隊有糧食短缺的問題，所以鼓勵種植稻米，蔗糖的產量一直下降，後來從福建輸入新品種蔗苗，並且從泉州、漳州聘請製糖名師來改良技術，臺灣蔗糖年產量達到18,000公噸。此一時期臺灣糖業的主要出口對象仍然是日本，藉此換取製造軍火兵器所需要的銅鉛等金屬，1682年時輸出到長崎的糖有9,923擔，此外在1677年5月有一艘英國船福爾摩沙號載運臺灣蔗糖到印度的記錄。
臺灣為清朝統治之後，製糖業依然持續發展，而糖廍主要集中於今天的臺南一帶，清末時有八成糖廍都集中於此地。相較於荷治與明鄭時期對糖業採取政府掌控專賣的態度，清朝對於糖業的發展較為自由放任，不過基本上不太鼓勵製糖，而是鼓勵種稻。清朝初期臺灣糖有進入中國大陸市場，往江蘇、浙江等地販售，雖然有四川糖與之競爭，但臺灣糖業仍佔有一席之地，此外也持續對日本進行出口。由於製糖業的日漸興盛，當時在臺灣的一些通商口岸，形成了專門經營食糖買賣郊商，如臺灣府城三郊之一的糖郊李勝興、鹿港糖郊金永興等，而鹽水港一帶也有不少糖郊活動，除了糖郊以外，艋舺泉郊金晉順也有出口臺灣糖的記錄。除了江浙市場外，康熙末年臺灣糖已逐漸進入渤海沿岸市場。道光十三年（1833年），廣東登記報（Canton Register）報導每年運送臺灣糖到天津的戎克船有20幾艘，而咸豐六年（1856年）臺灣糖僅運往中國華北地區的糖有16萬擔，其中三分之一為白糖，剩下的是赤糖，價值達47萬銀元。
日本在取得臺灣之前，一直是糖業的進口國，從17世紀開始進口臺灣。日本剛要開始統治臺灣時，糖業的生產仍由傳統糖廍進行，直到1900年12月成立台灣製糖株式會社，並於今高雄橋頭設置的臺灣第一座新式糖廠「橋仔頭製糖所」後，改變了臺灣糖業的生產方式。在臺灣製糖所成立之前，第四任總督兒玉源太郎請正在訪美的農學博士新渡戶稻造協助調查各國糖業與糖政設施，新渡戶博士也不負請託詳細調查，並在歸途中視察埃及及荷屬東印度(爪哇島)等地的糖業。新渡戶博士抵臺後受聘為臺灣總督府殖產局長，在西元1901年提出《糖業改良意見書》，書中有7點改良方法、11項保護獎勵方案與14項對於糖業設施及機構的改良意見，臺灣總督府接納其意見後，於隔年西元1902年6月14日頒布《糖業獎勵規則》，並成立臨時臺灣糖務局處理相關事務。《糖業獎勵規則》主要是以資金補助、確保原料及市場保護等三方面措施組成，資金補助主要針對新式糖廠，提供購買製糖機器等補助。在西元1907年後著重振興蔗糖作業，提供肥料或購買肥料的補助，以及蔗苗與水利工程的補助；在確保原料方面則將全臺蔗作區劃分或指定為各原料採取區域，以防止製糖會社濫設與各工廠互搶原料而影響蔗價，各原料採取區內的蔗農未經許可，不得將甘蔗運到區域外或作為砂糖以外製品的原料；市場保護方面則是運用關稅壁壘的方式來保護臺灣糖業的發展。這些政策對日後的台灣造成了很大的影響。
戰後，台灣糖業公司（簡稱台糖）成立，接收日本資本家所留製糖產業設備，並修復於戰爭中毀壞的生產設備。戰後初期，臺灣的經濟型態仍是以農業為主，台灣糖業公司所製糖產業亦在其中扮演重要角色，於往後數十年間為臺灣賺進大量外匯，並因此在臺灣產業結構轉型過程中扮演重要角色。1950至60年代，台灣糖業公司更因大量外銷製糖產品，成為當時臺灣最大的企業。後來，隨著國際糖價長期低迷及生產成本過高等因素，臺灣製糖產業開始沒落。1990年代，過去曾是其周邊居民就業與經濟重心的製糖工廠紛紛遭裁撤或合併，其中僅有少數轉型為觀光糖廠或繼續維持運作。此外，亦有少數私人糖廠由日治時期或戰後初期時創業，並仍有幾家製糖所持續的維持運作。。
