국립국제교육원은 1962년 3월 1일 서울대학교 재일동포 대상 모국 수학생 지도 업무를 시작으로 1977년 3월 18일 서울대학교 부설 재외국민교육원으로 개원하였으며, 1992년 3월 28일 재외국민뿐만 아니라 국제 교육교류 및 교원 해외연수 등을 주요 기능으로 하는 국제교육진흥원으로 확대·개편되었다. 이후 2001년부터 책임운영기관으로 운영되었고, 2008년 7월 3일 국립국제교육원으로 그 명칭을 변경하였다.
초창기에는 재외동포를 위한 교육을 주로 담당하였으나, 1990년대 이후에는 교육 분야의 다양한 국제교류와 협력 수요를 반영하여 글로벌 인재양성 중심기관으로서의 역할을 수행하고 있다.
국립국제교육원은 우리나라 대표 국제 장학프로그램인 정부초청외국인장학생 사업(Global Korea Scholarship, GKS) 운영을 비롯하여, 한국유학박람회 개최 등 외국인 유학생 유치·지원, 한국어능력시험(Test of Proficiency In Korean, TOPIK) 운영, 교원 해외파견 사업 및 학생교류 등 국제 교육교류·협력 추진, 초·중등 외국어교육 지원, 특수외국어 교육 지원, 재외동포 교육 등 다양한 글로벌 교육교류·협력을 추진하고 있다.
2008년 7월 국제교육진흥원이 국립국제교육원으로 명칭을 변경하였다. 2015년 11월 20일 서울특별시 종로구에서 경기도 성남시 분당구로 이전하였다.