Le BST a été constitué le 29 mars 1990 lors de l'entrée en vigueur de la Loi sur le Bureau canadien d'enquête sur les accidents de transport et de la sécurité des transports.
La première enquête officielle de grande envergure menée au Canada sur un accident de transport est celle sur le naufrage de l'Empress of Ireland en 1914; 1012 personnes avaient péri. Par la suite, les enquêtes sur les accidents de transport ont été menées par les organismes de réglementation. Certains grands accidents comme le déraillement d'un train de voyageurs près de Hinton (Alberta) en 1986 ont fait l'objet d'enquêtes judiciaires.
La première recommandation visant la création d'un organisme indépendant d'enquête sur les accidents touchant divers modes de transport a été formulée en 1972. Elle faisait partie d'un rapport sur la situation des enquêtes sur les accidents et de la promotion de la sécurité au Canada. Depuis lors, de nombreuses autres études gouvernementales et enquêtes sur des accidents ont donné lieu à des recommandations semblables. Un projet de loi créant un tel organisme a été présenté dès 1979, mais il est mort au feuilleton. Le débat sur une approche multimodale en matière d'enquête sur les accidents s'est poursuivi jusqu'à la formation du BST, mais il y avait consensus sur le fait que l'organisme devait être indépendant afin d'éviter les conflits d'intérêts réels ou perçus.
En 1984, le Bureau canadien de la sécurité aérienne (BCSA) a été établi à la suite d'une recommandation de la Commission d'enquête sur la sécurité aérienne de 1979. Chargé de faire enquête sur les accidents aéronautiques, il présentait des recommandations en vue de promouvoir la sécurité aérienne et il publiait ses constatations dans des rapports d'enquête sur des accidents. Le BCSA rendait compte au Parlement par l'entremise du ministre des Transports, mais il fonctionnait de façon indépendante du ministère, et le ministre était tenu de répondre officiellement aux recommandations du Bureau.
à la suite de l'adoption en 1989 de la Loi sur le Bureau canadien d'enquête sur les accidents de transport et de la sécurité des transports, le BST a été constitué afin de réunir sous un même toit les ressources voulues pour mener des enquêtes sur les accidents de transport aérien, maritime, ferroviaire et par pipeline. Il rend compte au Parlement par l'entremise du président du Conseil privé de la Reine pour le Canada.
Le BST est aujourd'hui un organisme d'enquête indépendant ayant pour seul but de promouvoir la sécurité des transports. Grâce au professionnalisme et au dévouement de son personnel, il a apporté au fil des vingt dernières années d'importantes contributions aux techniques et méthodes d'enquête sur les accidents.
Depuis sa mise sur pied, le BST a mené des milliers d'enquêtes touchant les divers modes de transport de son ressort. On retiendra notamment les enquêtes de grande envergure suivantes :
Grâce aux communications suivies du BST avec les organismes de réglementation, les fabricants et d'autres organismes d'enquête, les conclusions de ses enquêtes ont mené à de nombreuses améliorations des pratiques d'exploitation, de la conception de l'équipement et de la réglementation dans tous les secteurs des industries de transport maritime, par pipeline, ferroviaire et aérien. Les efforts déployés par le BST en ont fait un chef de file reconnu à l'échelle mondiale en ce qui concerne la sécurité des transports.