Voorgangers van de bikini gaan terug tot de oudheid, in Çatalhöyük en de Grieks-Romeinse wereld. Kunstwerken uit de periode van Diocletianus (286-305 AD) in Villa Romana del Casale, Sicilië tonen vrouwen in kleding die op bikini's lijkt in mozaïeken op de vloer. De afbeeldingen van tien vrouwen, ook wel de "Bikini Girls" genoemd, die sporten in kleding die vandaag de dag zou doorgaan voor een bikini, zijn het meest gereproduceerde mozaïek onder de 37 miljoen gekleurde tegels op de site. Archeologische vondsten, vooral in Pompeii, tonen de Romeinse godin Venus in bikini. Een beeld van Venus in bikini werd gevonden in een kast in de zuidwestelijke hoek in Casa della Venere; anderen werden gevonden in de voorhal.
Tegen het begin van de jaren 1940 kwamen tweedelige zwempakken vaak voor op de Amerikaanse stranden. Hollywood sterren zoals Ava Gardner, Rita Hayworth en Lana Turner probeerden soortgelijke zwemkleding of strandkleding.
Uiteindelijk werd de moderne bikini in 1946 in Parijs geïntroduceerd door de Franse ingenieur Louis Réard en modeontwerper Jacques Heim. Réard was een auto-ingenieur maar in 1946 runde hij de lingerieboetiek van zijn moeder in de buurt van Les Folies Bergères in Parijs. Heim werkte aan een nieuw soort strandkostuum. Het bestond uit twee delen, waarvan het onderste deel groot genoeg was om de navel van de drager te bedekken. Réard noemde zijn badpak de "bikini", naar de naam van het Bikini Atol, een van de eilanden in de Stille Zuidzee waar die zomer proeven met de nieuwe atoombom werden gedaan. Réard kon geen model vinden om zijn ontwerp te dragen. Uiteindelijk huurde hij Micheline Bernardini in, een naaktdanseres uit het Casino de Paris. Die bikini, met een g-string op de rug, had 194 cm2 doek met krantenletters er overheen gedrukt. Het werd op 5 juli geïntroduceerd in Piscine Molitor, een openbaar zwembad in Parijs. Heim's ontwerp was het eerste dat op het strand werd gedragen, maar de kleding kreeg zijn naam door Réard. De bikini werd steeds populairder in de jaren 1960 en 1970.