โทรเลข คือระบบโทรคมนาคมซึ่งใช้อุปกรณ์ทางไฟฟ้าส่งข้อความจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เดิมส่งโดยอาศัยสายตัวนำที่โยงติดต่อถึงกันและอาศัยอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลักสำคัญ แต่ระยะหลังมีการใช้วิธีการส่งไร้สาย ที่เรียกว่า วิทยุโทรเลข (radio telegraph, wireless telegraph หรือ continuous wave ย่อว่า CW)
ระบบโทรเลขตามสายระบบแรกที่เปิดให้บริการทางการค้าสร้างโดย เซอร์ ชาลส์ วีตสโตน (Sir Charles Wheatstone) และ เซอร์ วิลเลียม ฟอเทอร์กิลล์ คุก (Sir William Fothergill Cooke) และวางสายตามรางรถไฟของบริษัท Great Western Railway เป็นระยะทาง 13 ไมล์ จากสถานีแพดดิงตัน (Paddington) ถึง เวสต์เดรย์ตัน (West Drayton) ในอังกฤษ เริ่มดำเนินงานเมื่อวันที่ 9 เมษายน พ.ศ. 2382 ระบบนี้ได้มีการจดสิทธิบัตรเมื่อ พ.ศ. 2380
ระบบโทรเลขนี้พัฒนาและจดสิทธิบัตรพร้อม ๆ กันในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2380 โดยซามูเอล มอร์ส (Samuel Morse) เขาและผู้ช่วยคือ อัลเฟรด เวล (Alfred Vail) ประดิษฐ์รหัสมอร์ส
สายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสร้างเสร็จสมบูรณ์เมื่อ พ.ศ. 2409 ทำให้สามารถส่งโทรเลขข้ามมหาสมุทรระหว่างยุโรปและอเมริกาเป็นครั้งแรก ก่อนหน้านั้นมีความพยายามสร้างในปี พ.ศ. 2400 และ 2401 แต่ก็ทำงานได้ไม่กี่วันหรือไม่กี่สัปดาห์ก่อนที่จะเสีย การศึกษาสายโทรเลขใต้น้ำทำให้เกิดความสนใจการวิเคราะห์เรื่อง transmission line ทางคณิตศาสตร์
ในปี พ.ศ. 2410 เดวิด บรูกส์ (David Brooks) ระหว่างที่ทำงานให้กับบริษัทรถไฟ Central Pacific Railroad ได้รับสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหลายฉบับเกี่ยวกับการปรับปรุงฉนวนสำหรับสายโทรเลข สิทธิบัตรของบรูคส์มีส่วนสำคัญในงานสร้างทางรถไฟข้ามทวีปสายแรกของอเมริกา
ความก้าวหน้าที่สำคัญอีกด้านของเทคโนโลยีโทรเลขเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2435 เมื่อ โทมัส เอดิสัน (Thomas Edison) ได้รับสิทธิบัตรสำหรับโทรเลขสองทาง (two-way telegraph)
นิโคลา เทสลา (Nikola Tesla) และนักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์อื่น ๆ แสดงประโยชน์ของเทคโนโลยีไร้สาย วิทยุ และวิทยุโทรเลข ตั้งแต่ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1890 เป็นต้นมา กูลเยลโม มาร์โกนี (Guglielmo Marconi) ส่งและรับสัญญาณวิทยุสัญญานแรกในประเทศอิตาลีในปี พ.ศ. 2438 เขาส่งวิทยุข้ามช่องแคบอังกฤษในปี พ.ศ. 2442 และข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในปี พ.ศ. 2445 จากอังกฤษถึงเมืองนิวฟันด์แลนด์
วิทยุโทรเลขพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพในการกู้ภัยทางทะเล โดยสามารถติดต่อระหว่างเรือ และจากเรือถึงฝั่ง
หลักการทำงานของเครื่องส่งและเครื่องรับโทรเลข คือ เมื่อกดคันเคาะของเครื่องส่งให้วงจรไฟฟ้าปิด กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าไปในขดลวดของเครื่องรับ ทำให้ขดลวดของเครื่องรับเกิดสนามแม่เหล็ก จึงดูดแผ่นเหล็กมากระทบแกนเหล็ก ทำให้เกิดเสียงที่มีจังหวะเดียวกับคันเคาะ การปิดเปิดวงจรทำให้เกิดเสียงเป็นสัญญาณโทรเลข แล้วจึงแปลงสัญญาณโทรเลขให้เป็นข้อความ โดยกำหนดรหัสในโทรเลขไว้ 2 ลักษณะ คือ เคาะแล้วกดไว้ (กดยาว) และ เคาะแล้วปล่อย (กดสั้น)
เนื่องจากโทรเลขประสบปัญหาความไม่สะดวกในการที่ต้องเสียเวลาแปลรหัส จึงทำให้มีการประดิษฐ์โทรพิมพ์ขึ้นมาใช้แทนโทรเลข
เริ่มแรกในสมัยรัชกาลที่ 5 เมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2412 ทรงอนุมัติให้ชาวอังกฤษจัดตั้งบริษัทก่อสร้างและบำรุงรักษาทางโทรเลขตามคำเสนอขอ แต่การดำเนินงานกลับล้มเหลว
เมื่อ พ.ศ. 2418 สมัยรัชกาลที่ 5 กรมกลาโหมดำเนินการสร้างทางสายโทรเลขสายแรกจากกรุงเทพมหานครไปปากน้ำ (หรือจังหวัดสมุทรปราการในปัจจุบัน) โดยวางสายเคเบิลโทรเลขใต้น้ำต่อออกไป ถึงกระโจมไฟนอกสันดอนปากแม่น้ำเจ้าพระยารวมระยะทาง 45 กิโลเมตร เพื่อใช้ในการส่งข่าวสารทางราชการเป็นหลัก
ในปี พ.ศ. 2421 กรมกลาโหมได้สร้างทางโทรเลขสายที่ 2 จากกรุงเทพฯ ถึงพระราชวังบางปะอิน และได้ขยายสายออกไปถึงกรุงเก่า (จังหวัดพระนครศรีอยุธยา)
ต่อมาปี พ.ศ. 2426 เริ่มสร้างทางใช้ลวดเหล็กอาบสังกะสีเป็นสายแรกของกรุงเทพฯ ผ่านปราจีนบุรี กบินทร์บุรี อรัญประเทศ ศรีโสภณ และคลองกำปงปลัก ในจังหวัดพระตะบอง (สมัยนั้นยังเป็นของสยาม) ได้เชื่อมต่อกับสายโทรเลขอินโดจีน ไซง่อนซึ่งเป็นสายแรกที่ติดต่อกับต่างประเทศ และในวันที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2426 ได้เปิดโอกาสให้ประชาชนได้ใช้บริการโทรเลข
เมื่อมาถึง พ.ศ. 2440 กรมโทรเลขได้สร้างทางสายกรุงเทพฯ แม่สอด จังหวัดตาก เพื่อไปต่อกับสายโทรเลขของอังกฤษไปเมืองมะละแหม่ง และย่างกุ้ง และได้สร้ายทางโทรเลขจากกรุงเทพฯ เพชรบุรี ชุมพร ทุ่งสง หาดใหญ่ และสงขลา และในปี พ.ศ. 2441 ได้สร้างสายย่อจากสงขลาไปไทรบุรี (สมัยนั้นยังเป็นของสยาม และปัจจุบันคือรัฐเกดะห์ ประเทศมาเลเซีย) และกัวลามุดา เพื่อเชื่อมต่อกับสายโทรเลขของอังกฤษไปปีนังและสิงคโปร์
ในปี พ.ศ. 2496 นายสมาน บุณยรัตพันธุ์ นายช่างโทรเลขได้สร้างเครื่องโทรพิมพ์ภาษาไทยได้สำเร็จ โดยคิดระบบกลไก หรือ Spacing Control Mechanism ต่อมาได้ประดิษฐ์เพิ่มเติมโดยให้เครื่องทำงานได้ทั่งสองภาษา (ไทยและอังกฤษ) ให้ชื่อว่า เครื่องโทรพิมพ์ไทยแบบ S.P. โดยกรมไปรษณีย์โทรเลขรับรองเมื่อปี พ.ศ. 2498
เมื่อ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2500 กรมไปรษณีย์โทรเลขสั่งสร้างเครื่องโทรพิมพ์ไทยจากประเทศญี่ปุ่น เข้ามาใช้งานเป็นรุ่นแรกระหว่างกรุงเทพฯ-นครสวรรค์ กรุงเทพฯ-อุตรดิตถ์-เชียงใหม่ หลังจากนั้นได้ใช้เครื่องโทรพิมพ์ออกไปทั่งประเทศ
ปี พ.ศ. 2503 ได้มีการปรับปรุงบริการให้ทันสมัยโดยจัดซื้ออุปกรณ์ใหม่ เช่น เครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุความถี่สูง เครื่องโทรพิมพ์ที่ใช้งานโทรเลขแบบต่างๆ เปิดการใช้งานรับส่งโทรเลขติดต่อกับต่างประเทศด้วยวงจร HF1 ARQ โดยประเทศแรกที่ติดต่อด้วยวงจรนี้คือประเทศญี่ปุ่น
นับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2496 กรมไปรษณีย์โทรเลขได้จัดตั้งสถานีวิทยุคมนาคมขึ้นในจังหวัดและอำเภอต่าง ๆ เป็นจำนวนทั้งสิ้น 50 สถานี
จนกระทั่งพ.ศ. 2520 กรมไปรษณีย์โทรเลขได้โอนส่วนปฏิบัติการให้บริการโทรคมนาคมของประเทศรวมถึงบริการโทรเลขไปอยู่ในความรับผิดชอบของการสื่อสารแห่งประเทศไทย (กสท.) ซึ่งเป็นรัฐวิสาหกิจตั้งขึ้นใหม่ สังกัดกระทรวงคมนาคม
ต่อมาปี พ.ศ. 2542 รัฐบาลมีนโยบายที่ต้องการแปรสภาพรัฐวิสาหกิจ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้เทียบเท่าภาคเอกชน ซึ่ง กสท.เป็นหนึ่งในรัฐวิสาหกิจที่ต้องดำเนินการตามนโยบายดังกล่าว โดยเมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2546 คณะรัฐมนตรีมีมติให้แปรสภาพ กสท. ตามแผนแม่บทพัฒนากิจการโทรคมนาคม และพระราชบัญญัติทุนรัฐวิสาหกิจ พ.ศ. 2542 แยกกิจการเป็น 2 บริษัท คือ บริษัท ไปรษณีย์ไทย จำกัด และบริษัท กสท โทรคมนาคม จำกัด (มหาชน) ซึ่งจดทะเบียนจัดตั้งเป็นบริษัทเมื่อวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2546 โดยบริษัท ไปรษณีย์ไทย จำกัด ยังคงรับผิดชอบการให้บริการโทรเลขด้วย และยกเลิกบริการโทรเลข ตั้งแต่วันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2551 เวลา 20.00 น.