在原本的历史上，世界上第一艘蒸汽机轮船是由美国发明家富尔顿制造的。他在1802年春天，在法国建造第一艘蒸汽机轮船，停泊在塞纳河上，一场风暴就把它折断。富尔顿没有因此止步，他又重建了一艘蒸汽机轮船，命名为“克莱蒙特”号，船长4572米，宽914米，船上装有蒸汽机。1807年，“克莱蒙特”号在美国哈德逊河上试航，获得成功，它以每小时64公里速度，航行914公里。从此，美国哈德逊河上开辟定期航班，标志了蒸汽机轮船正式投入使用。
皮罗斯卡皮号是第一艘完全使用蒸汽动力推进的轮船，它是法国人马奎斯建造的。船上有一台单缸蒸汽发动机，用来带动船两侧的两个明轮。海上运行的第一艘蒸汽机船是美国人罗伯特·富尔顿发明建造的凤凰号轮船，它在纽约与费城之间航行。
19世纪的各大洋是蒸汽机船的天下，由于蒸汽机船的出现，最终使帆船驶进了船舶博物馆。
中国在历史上，也深受西方的影响，致力于蒸汽机轮船的开发，“黄鹄”号是中国第一艘蒸汽机轮船，它于1865年由徐寿设计、安庆制造局建造。它是一艘木壳轮船，船长55尺，排水量25吨，装有单缸蒸汽机，航速每小时25里。“黄鹄”号试航时曾经轰动一时，但是比之西方世界，中国在这一领域，足足落后了半个多世纪。
蒸汽机轮船的核心部件就是蒸汽机，蒸汽机就是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机是一个能够将动能转换为功的热机。泵、火车头和蒸汽机轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源，蒸汽膨胀推动活塞做功。在历史上，早期的蒸汽机使用蒸汽凝结时产生的真空来做功，后来的则使用蒸汽膨胀来做功。
人类在寻求新动力的路途上，曾做过长时间的探索，尝试，世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于1世纪发明的汽转球，是蒸汽机的雏形。
公元1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。与此同时萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。
1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机，他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。
历史上著名的瓦特其实并不是蒸汽机的发明者，在他之前，早就出现了蒸汽机，即纽科门蒸汽机，但它的耗煤量大、效率低。瓦特运用科学理论，逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年，他进行了一系列发明，比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的三倍多，最终发明出了现代意义上的蒸汽机。
16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。
最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。
第一个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开。瓦特在伯明翰发明了这个改进。这个改进提高了蒸汽机的效率。
这些早期的真空蒸汽机的效率有限，但它们比较安全，因为它们的压力比较低，在物质发生损坏的情况下机器向内收缩，而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进，在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。
萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。
自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。