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年からは偶数年にプレーオフへ進出。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、偶数年にプレーオフ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、肘手術からの完全復調を期すエースのジョニー・クエト、ベテランのジェフ・サマージャ、新加入の左腕ドルー・スマイリーらが先発陣を形成。34セーブをマークしたウィル・スミスが抜けたクローザーの座を左腕トニー・ワトソンや右腕トレバー・ゴットらが争う。チーム浮上の鍵を握る打線は、ロンゴリア、ポージー、マイク・ヤストレムスキー、ブランドン・ベルトらが中心。

　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。