한국 성결교회의 모체는 미국의 카우맨(Cowman,C.E.) 부부와 킬버른(Kilbourne,E.A.)에 의하여 극동지방 선교를 목적으로 1901년에 설립된 동양선교회(東洋宣敎會, The Oriental Missionary Society)이다. 이 선교회는 1901년 일본 동경에 동양선교회 복음전도관을 창설하고 설교를 시작함으로써 비롯되었다.
동양선교회는 처음에 교회가 아닌 전도관 전도를 주로 하였으나, 점차 교인이 많이 모임에 따라 교회가 형성되고 교역자를 양성하기 위해 전도관 내에 성서학원을 세워 하나의 교파가 이루어지게 되었다. 원래 동양선교회는 어떤 교단에 소속된 단체가 아니고 복음주의적 신앙동지들로 구성된 선교회로, 창립자들은 감리교 출신이며 그 신학적 배경은 아르메니안 계통의 웨슬리안 체험주의에 입각한 복음주의에 근거하고 있다.
그들이 내세운 전도표제인 중생(重生) · 성결 · 신유(神癒) · 재림의 사중복음(四重福音)은 원래가 그들에게 큰 감명을 주었던 심프슨(Simpson,A.B.)의 사중복음, 즉 중생하게 하는 그리스도, 성결하게 하는 그리스도, 치료하게 하는 그리스도, 재림하는 그리스도라는 교리에 근거한 것으로, 이는 감리교의 창시자인 웨슬리(Wesley,J.) 사상의 유산이기도 하며, 복음주의사상의 계승으로 볼 수가 있다.
한국 성결교회는 일본 동경에서 동양선교회 소속 성서학원을 졸업한 정빈(鄭彬) · 김상준(金相濬) 두 사람이 1907년에 귀국하여 서울 종로에 복음전도관을 세움으로써 시작되었다. 이 두 사람이 전도활동을 시작한 지 3년 뒤인 1910년에 두 사람의 강력한 요청으로 동양선교회는 영국인 토마스(Thomas,J.)를 초대 감독으로 한국에 파송함으로써 직접적인 선교활동을 시작하였다.
1911년에는 서울신학대학교의 전신인 성서학원을 전도관 안에 설립하여 교역자를 양성하기 시작하였고, 1913년에는 아현전도관이 설립되었다. 이와 같이 초교파적인 복음전파에만 전력한 결과 놀라운 발전을 보게 되어 이제까지의 선교정책을 수정, 목회적인 교단조직이 요구되기에 이르렀다. 그리하여 1921년 조선예수교동양선교회성결교회로 개칭하고, 전도와 목회의 양면적 선교활동을 시행하는 교파교회의 면모를 갖추게 되었다.
교세의 신장에 따라 1924년 교역자회를 조직하고, 최초의 해외선교사로 전도사 이원근(李元根)을 간도의 용정에 파견하였으며, 1929년에 제1회 연회(年會)를 개최, 교회헌법을 발표함으로써 공식적으로 교단이 발족되었다. 1933년에는 제1회 총회를 개최하여 박현명(朴炫明)을 총회장으로 선출하였다.
일제강점기 말엽에 이르러 신사참배 강요로 성결교회는 다른 교파와 함께 고초를 겪게 되었고, 설상가상으로 전도표제로 강조한 재림교리 문제로 인해 마침내 1943년 말에 교단해산이라는 치명적인 수난을 겪게 되었다. 이 기간 동안 박봉진(朴鳳鎭) · 정태희(鄭泰熙) · 김지봉(金芝鳳) 등이 일본경찰의 고문으로 순교하는 등 많은 교인들이 희생을 당했다.
광복이 되자 1945년 11월 재건총회를 개최하여 헌법을 대의정체(代議政體)로 개정하였고, 1946년 4월 기독교조선성결교회 제1회 재흥총회를 개최하여 교단 정비에 나섰다. 1949년 4월 국호가 대한민국으로 확정됨에 따라 교단재흥총회를 개최하여 교단 명칭을 기독교대한성결교회로 개칭하였고, 일제강점기 말에 교단과 함께 문을 닫았던 신학교를 개교하여 교명을 서울신학교라 개명하였으며, 폐간되었던 교단기관지 『활천(活泉)』을 복간시켰다.
6·25전쟁으로 다수의 교회가 파괴되고 많은 성직자가 납북되는 등 수난을 겪었으나, 1957년 창립 50주년을 맞이하여 기념관을 설립하는 등 많은 기념사업을 펼쳤다. 1961년 연합기관(N.C.C. 및 N.A.E.) 탈퇴문제로 교단이 분열되기도 했지만, 1965년 다시 합동을 이루어 교세확장에 나섰다.
1995년 4월 총회에서는 성결교회 세계화추진위원회를 조직하여 러시아 · 필리핀 · 네팔 · 케냐 · 카메룬 · 멕시코 총회를 결성하였고, 1999년 3월 성결인대회를 통해서 36개국 성결교회 대표들과 함께 세계성결교연맹의 결성을 추진하는 등 해외 선교에 주력하였다.
2007년 교단 100주년 기념대회를 가졌으며, 2008년 현재 60개 지방회, 3,500여 교회, 70만 명의 교인이 있다. 또한, 49개국 557명의 선교사를 파송하였다. 교육기관으로는 서울신학대학교가 있다.