1970년 울산에서 진공관·브라운관 제조사 삼성-NEC주식회사로 출범했다. 1984년 삼성전관으로 사명을 바꾸고 컬러 브라운관으로 세계 디스플레이 강자로 성장했으며, 1999년에는 브라운관 중심 구조를 첨단 디스플레이·에너지로 전환하겠다며 사명을 삼성SDI로 바꿨다(삼성SDI 공식 연혁).
2014년 제일모직 소재부문과 합병해 배터리와 전자재료를 함께 갖춘 에너지·소재 기업으로 재편됐다. 2018년 국내 ESS 화재가 잇따르며 안전 신뢰가 흔들렸고(산업부 ESS 조사결과), 2022년에는 각형 배터리 안전성을 무기로 BMW 등 완성차 수주가 늘며 실적이 반등했다(autodaily). 2024년 전기차 수요 둔화로 배터리 출하와 수익성이 꺾였다(삼성SDI 뉴스룸).