1925年美国建成第一条焊接钢管天然气管道。早期的管线钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢，在冶金上侧重于性能，对化学成分没有严格的规定。自60年代开始，随着输油、气管道输送压力和管径的增大，开始采用低合金高强钢。60年代末70年代初，美国石油学会提出了微合金控轧钢X56、X60、X65钢级管线钢，这种钢突破了传统钢的加工工艺，通过添加微合金元素和控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善；1967年第一条X65钢级管线钢天然气管道(伊朗至阿塞拜疆)建成。70年代，美国石油学会相继提出了X70和X80钢级管线钢，1970年北美开始将X70钢级管线钢用于天然气管道，1994年德国开始在天然气管道上使用X80钢级管线钢。而后又开发了X100和X120钢级管线钢，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。2000年加拿大建成了一条管径1219毫米、壁厚14.3毫米、1公里的X100钢级管线钢试验段；2004年埃克森美孚石油公司在加拿大建成一条管径914毫米、壁厚16毫米、1.6公里的X120钢级管线钢试验段。
我国管线钢的应用起步较晚，早期铺设的油气管线大部分采用Q235和16Mn钢。“六五”期间，我国开始按照美国石油学会标准研制X60、X65钢级管线钢。90年代初宝钢、武钢相继开发了高强高韧性的X70钢级管线钢，在西气东输工程中成功应用。2008年开工的西气东输二线工程大量应用X80钢级管线钢。