台糖成立于1946年，由国民政府合并日据时代之所有制糖会社（大
日本制糖、台湾制糖、明治制糖、盐水港制糖）而来，在1950年代和1960年代，台糖因大量外销糖产品，成为当时台湾最大的企业。台糖仍是台湾最大的地主，所拥有的土地（主要为农场）遍布全台各地。
台湾糖业可以追溯至四百多年前的荷西时期，已经属于夕阳产业。为了应对制糖本业的营收衰退，台糖自1990年代开始进行
多角化经营，如发展观光产业、花卉养殖业、生物科技以及零售通路业（如便利商店、量贩店）、连锁加油站、冰品等。台糖同时也是
台湾高铁公司的股东。
由于台糖各事业部多位于南部，为活化资产及便于调配资源，2005年10月7日召开临时股东会、通过修改公司章程，将总管理处（总公司）由
台北市迁至
台南市台糖研究所用地，并于同年12月19日起开始办公。
20世纪以来，
台湾省机械化制糖业发展较快。最早的机器制糖厂建立于1901年～1945年，全省已有42家机械化制糖厂。1934～1943年间，台湾糖业发展迅速，糖产量剧增，并有大量出口。1938～1939年制糖期，机制糖产量达到137万吨。