1883年にニューヨーク・ゴッサムズとして創設。すぐにジャイアンツに改称し、1800年代に2度のリーグ優勝。1904年にもリーグ優勝を果たすが、ワールドシリーズは開催されず、1905年に開催された第2回のワールドシリーズでフィラデルフィア・アスレチックス(現オークランド・アスレチックス)を下し、初の世界一に到達した。

　1910年代に3連覇を含む4度のリーグ優勝、1921年からワールドシリーズ2連覇を含むリーグ4連覇、1930年代には1933年のワールドシリーズ制覇を含む3度のリーグ優勝と、メジャー屈指の強豪としての地位を確立。メル・オット、カール・ハッベル、クリスティ・マシューソンといった名選手を輩出した。
1954年のワールドシリーズではウィリー・メイズの「ザ・キャッチ」と呼ばれた伝説のファインプレーで5度目の世界一に輝いた。

　1958年にサンフランシスコへ移転。ボビー・ボンズ、ウィリー・マッコビーらが活躍したが、しばらく低迷期が続く。転機となったのはボビーの息子バリー・ボンズの加入。移籍1年目の1993年に本塁打王と打点王の2冠に輝き、チームも100勝超え。ボンズが在籍した2007年まで3度の地区優勝と1度のリーグ優勝を果たした。しかし、新庄剛志も出場した2002年のワールドシリーズではエンゼルスに敗れた。

　ボンズが去った後は投手力主体のチームカラーとなり、2008年からティム・リンスカムが2年連続でサイ・ヤング賞を受賞。速球派右腕マット・ケーン、左腕マディソン・バムガーナーらが強力先発陣を形成し、これをリードする捕手バスター・ポージーらが主力となった。2010年からは偶数年にポストシーズンへ進出。豊富な投手陣とポージー、パブロ・サンドバル、ハンター・ペンスらのバットで、2010年、2012年、2014年にワールドシリーズを制覇した。

　2017年は両リーグワーストタイの98敗を喫し、大黒柱バムガーナーも負傷が響いて6年間続いていた200イニング登板がストップした。2018年はエバン・ロンゴリア、アンドルー・マカチェンを補強したが、長打力不足に泣き、マカチェンもシーズン中に放出。地区4位に終わり、偶数年にポストシーズンへ進出していたジンクスは途切れ、自慢の投手陣にも陰りが見え始めた。2019年はチーム防御率がリーグ9位、チーム打率がリーグワースト2位と精彩を欠き、借金8の地区3位で終了。バムガーナーや広い守備範囲を誇った中堅手ケビン・ピラーが退団し、ブルース・ボウチー監督もシーズン限りで退任した。

　ゲーブ・キャプラー新監督が就任した2020年は、長年の課題とされていた打線が奮起。大黒柱のポージーが出場を辞退するも、マイク・ヤストレムスキー、ブランドン・ベルトが打線をけん引し、ベテランのドノバン・ソラノがリーグ5位の打率をマーク。ポストシーズン進出まであと1勝と迫る原動力となった。逆に投手陣は、エースのジョニー・クエト、ベテランのジェフ・サマージャが不振。サマージャはシーズン途中で放出された。

　ドジャースとパドレスのナ・リーグ西地区2強に挑む2021年は、正捕手ポージーが復帰予定。若手有望株でメジャー2年目のジョーイ・バートがそのポージーの牙城に挑む。打線はポージー、ロンゴリア、ソラノ、ベルト、ヤストレムスキー、アレックス・ディッカーソンらが中心。FA市場から複数ポジションが可能な左打者トミー・ラステラを獲得し、内野の層を厚くした。投手陣はレッズから新加入の右腕アンソニー・デスクラファニ、クエト、右腕ケビン・ガウスマン、新加入の右腕アーロン・サンチェスらが先発陣を形成し、左腕ケーレブ・バラガー、左腕ジャーリン・ガルシア、右腕タイラー・ロジャース、前ドジャースで新加入の右腕ジェーク・マギーらがブルペンを支える。ブルージェイズから戦力外となった山口俊もスイングマン候補として加わった。

　日本人初のメジャーリーガー村上雅則が在籍した球団であり、メジャー初の通算1万勝に到達した球団。同じ西海岸のライバル、ドジャースとの対戦は熱狂的なファンを巻き込んだ名物カードとなっている。