美國國家安全局的前身是1949年5月20日經參謀長聯席會議決定的，由國防部成立的“武裝部隊安全局”(AFSA)，負責綜合協調下屬部門的情報工作，包括“陸軍安全局”、“海軍安全組”和“空軍安全服務部”，當時沒有多大權力。
1951年12月10日中央情報局局長給國家安全委員會主席寫了一份備忘錄，建議成立一個綜合的通訊情報部門，建議被採納並開始調研，1952年6月13日調研報告《布朗內爾委員會報告》完成，建議在AFSA基礎上成立NSA，工作範圍超出軍隊內部。6月杜魯門總統簽署文件，規定了NSA的工作範圍，1952年11月4日根據杜魯門總統的祕密指示成立正式成立，將國家安全委員會情報組的9人轉爲NSA的領導機構。這個文件在一代人的時間內一直保密。
美國國家安全局在冷戰結束前，其運作是個謎，只有極少數人知道它的存在，更少數的人知道它的功用。美國國家安全局曾一度十分罕見地舉行開放日，開放印製核武作戰密碼書的印刷廠和測試竊聽天線的無回聲室等機密設施，讓外人眼界大開。國安局表示，舉行開放日的目的，是讓國人更明白國安局的宗旨。至於對外開放的地方，國安局已進行淨化處理，確保該等地方沒擺放機密資料。國安局一直都爲美國政府的運作保駕護航。
