德州儀器於1951年建立。它由地球物理業務公司（Geophysical Service Incorporated, GSI）整組而產生。這家公司最初生產地震工業和國防電子的相關設備。TI於20世紀50年代初開始研究電晶體，同時也製造了世界上第一個商用矽電晶體。1954年，TI研發製造了第一台電晶體收音機，1958年，在TI中新研究實驗室工作的Jack Kilby發明了積體電路。1961年，TI為美國空軍製造了第一台積體電路電腦。50年代末期，TI開始研究紅外線技術，隨後TI涉足製造飛彈和炸彈的雷達系統，導航和控制系統。世界上第一台攜帶型計算器由TI於1967年發明。
德州儀器由塞瑟爾·H·格林、 J·埃里克·詹森、尤金·麥可德莫特、派屈克·E·哈格蒂在1947年創辦。最初是其母公司地球物理業務公司（Geophysical Service Incorporated, GSI）用來生產新發明的電晶體的。麥可德莫特是GSI最初在1930年創辦時的創辦者。麥可德莫特、格林、詹森後來在1941年買下了這個公司。1945年11月，派屈克·哈格蒂被僱傭為實驗室和製造部門（Laboratory and Manufacturing (L&M)）部門的總經理。1951年L&M部門憑藉其國防方面的契約，迅速超越了GSI的地理部門。公司被重命名為“通用儀器”（General Instrument），同一年，公司又被再度命名為“德州儀器”，也就是它現在的名字。GSI逐漸變成了德州儀器的一個子公司，直到1988年GSI被出售給哈利伯托公司。
早在1952年，德州儀器就從西部電子公司（Western Electric Co.，AT&T的製造部門）以25,000美元的代價購買了生產電晶體的專利證書。到同年末，德州儀器已經開始製造和銷售這些電晶體。公司副總裁派屈克·哈格蒂頗有遠見，意識到了電子技術領域的美好前景。隨後，原本在新澤西州的貝爾實驗室工作的戈登·K·蒂爾在看了一則紐約時報的廣告後加入德州儀器，被哈格蒂任命為研究主任，回到了其故鄉德克薩斯州工作。
蒂爾在1953年1月將他在半導體晶體方面的專業知識帶到了工作中。哈格蒂讓他創建了一支由科學家和工程師組成的團隊，使德州儀器保持半導體行業的領先地位。蒂爾的第一個任務是組織公司的中央研究實驗室（Central Research Laboratories, CRL）。由於蒂爾的之前職業背景，這個新的部門基於貝爾實驗室。
1954年1月，塔尼巴恩在貝爾實驗室研製出了第一個可以工作的矽半導體。這個工作在1954年春季的固態設備大會上被報導，隨後在套用物理學報（Journal of Applied Physics, 26, 686-691(1955)）上發表。戈登·蒂爾在1954年2月也獨立研製出了第一個商用矽電晶體並在1954年2月14日對它進行了測試。1954年5月10日，在俄亥俄州的代頓舉行的無線電工程師學會（Institute of Radio Engineers, IRE）國家航空電子大會上上，蒂爾正式對外界公布了他的成就，宣稱“與我的同事們聲稱的矽電晶體的嚴峻前景相反，我口袋裡恰好就有那么幾個。（Contrary to what my colleagues have told you about the bleak prospects for silicon transistors, I happen to have a few of them here in my pocket.）”，並在大會期間發表了一篇題為《近期矽鍺材料和設備的發展》（Some Recent Developments in Silicon and Germanium Materials and Devices）的論文。在這一點上，德州儀器成為了當時唯一一個大批量生產矽電晶體的公司。隨後在1955年，利用固態雜質擴散的擴散型電晶體被發明。不過，當時矽管的價格比鍺管昂貴得多。
美國德州達拉斯市的德州儀器招牌
TMC0280型聲音合成器