การสถาปนาความสัมพันธ์ทางการทูตระหว่างสหภาพยุโรปกับราชอาณาจักรไทยเริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 28 สิงหาคม พ.ศ. 2505 ต่อมาในปีพ.ศ. 2522 คณะผู้แทนสหภาพยุโรปประจำประเทศไทยได้เปิดตัวขึ้น โดยมีเอกอัครราชทูตวิสามัญผู้มีอำนาจเต็มเป็นหัวหน้าคณะผู้แทนสหภาพยุโรปประจำประเทศไทย

คณะผู้แทนสหภาพยุโรปประจำประเทศไทยปฏิบัติภารกิจทางการทูตของสหภาพยุโรปโดยเป็นตัวแทนด้านการเมืองของสหภาพยุโรปในประเทศไทย  เป็นประธานของสหภาพยุโรปในพื้นที่ รวมถึงเป็นผู้ประสานงานด้านนโยบายการต่างประเทศและความมั่นคง รวมทั้งความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ

คณะผู้แทนสหภาพยุโรปในประเทศไทยเป็นหนึ่งในคณะผู้แทนสหภาพยุโรปกว่า 140 แห่งทั่วโลก