Pirmasis jo direktorius buvo Vytautas Petrulis - finansininkas, vienas iš lito „tėvų“, miręs Gulage 1942 m. Tuometiniame departamente veikė bendrasis, finansų, prekybos ir pramonės, gyventojų apskaitos skyriai ir raštinė.
1921 m. buvo paskelbti Nuolatinės statistikos komisijos statutai. Vadovaujančia Lietuvos statistikos įstaiga turėjo tapti Nuolatinė statistikos komisija, o vykdomąja - Centralinis statistikos biuras prie Finansų ministerijos, tais pačiais 1921-aisiais ir pradėjęs veikti. Kiekviena valstybės įstaiga, norėdama rinkti bet kokias žinias, darbų planą turėjo suderinti su Centraliniu statistikos biuru.
Pagrindinis Centralinio statistikos biuro uždavinys buvo nustatyti Lietuvos gyventojų skaičių, pradėti rengti užsienio prekybos, pramonės ir kainų statistiką. 1924 m. pradėta rengti užsienio prekybos statistika, 1927 m. - sudarytas pirmasis Lietuvos mokėjimų balansas. Tačiau svarbiausi jaunos nepriklausomos valstybės statistikos uždaviniai buvo atlikti visuotinius gyventojų ir žemės ūkio surašymus.
Dar 1922 m. Steigiamasis Seimas priėmė įstatymą dėl visuotinio gyventojų surašymo, o po metų - 1923-iaisiais - jis ir buvo atliktas. Visuotinis žemės ūkio surašymas įvyko gerokai vėliau - 1930-aisiais.
1940 m. prasidėjo sovietinės statistikos raidos etapas. Kaune buvęs Centralinis statistikos biuras buvo pertvarkytas į Centrinį statistikos biurą Vilniuje, priklausiusį Finansų liaudies komisariato sistemai. Vėliau vietoj jo įsteigta Liaudies ūkio apskaitos valdyba, 1944 m. pervardyta į Statistikos valdybą ir prijungta prie Lietuvos SSR valstybinės plano komisijos.
Atkūrus nepriklausomybę prasidėjo naujas Lietuvos statistikos raidos etapas. 1990 m. balandžio 18 d. Lietuvos Respublikos Vyriausybės nutarimu įsteigtas Statistikos departamentas prie Vyriausybės.
Nacionalinė statistika pradėta pertvarkyti pagal rinkos ekonomikos poreikius - įdiegtos naujausios tarptautinės metodikos ir standartai, sėkmingai prisijungta prie Europos statistikos sistemos.
„Šiandien oficialiąją statistiką, savo šalies socialinius ir ekonominius rodiklius galime palyginti tarptautiniu mastu“, - sako laikinai einanti generalinio direktoriaus pareigas Vilija Lapėnienė.
Pastaraisiais metais pagrindiniai Statistikos departamento veiklos prioritetai buvo statistikos sričių tobulinimas, teikiamų paslaugų plėtra ir kokybės gerinimas, visuomenės statistinio raštingumo ugdymas.
Atsirado būtinybė statistiškai vertinti kai kuriuos reiškinius, pavyzdžiui, nedeklaruotąją migraciją, šešėlinę ekonomiką, turizmo srautus, užsienio įmonių Lietuvoje ir Lietuvos įmonių užsienyje veiklą, ūkio subjektų teikiamų paslaugų kainas, struktūrą ir panašiai.