El Estatuto de Autonomía de 1936 (aprobado el 6 de octubre de aquel año, comenzada la guerra civil) ya preveía en su artículo 10 la existencia de un "órgano legislativo regional", pero la escasa vigencia temporal del texto (solamente nueve meses), y la propia dinámica de la guerra civil imposibilitaron su creación y puesta en marcha.
Con la aprobación del Estatuto de Autonomía de 18 de diciembre de 1979 la Comunidad Autónoma de Euskadi se dotó de un órgano legislativo cuya primera sesión constitutiva, tras las primeras elecciones celebradas el día 9 de marzo de 1980, tuvo lugar en la histórica Casa de Juntas de Gernika, el día 31 de marzo del mismo año. En esta sesión, y presidiendo la Mesa de edad D. Jesús María de Leizaola, se constituyó la primera Mesa del Parlamento Vasco, integrada por: Juan José Pujana (presidente), Inmaculada Boneta (vicepresidenta primera), José Antonio Aguiriano (vicepresidente segundo), José Antonio Zaldua (secretario primero), y José Luis Lizundia (secretario segundo). A partir de ahí comenzó la andadura del poder legislativo de la Comunidad Autónoma Vasca. Desde esa primera sesión y hasta septiembre de 1980, el Parlamento Vasco tuvo como sede la Diputación Foral de Bizkaia. Sin embargo, teniendo en cuenta lo determinado por la Ley 1/1980, de 23 de mayo, de sede de las instituciones de la Comunidad Autónoma del País Vasco, la sede del Parlamento Vasco se estableció definitivamente en Vitoria-Gasteiz. En sus comienzos, desde septiembre de 1980 hasta enero de 1982, tuvo su centro de operaciones en locales de la calle Vicente Goikoetxea de la capital alavesa, aunque los plenos se celebraban en la Diputación de Araba. Desde enero de 1982 hasta hoy, la sede del Parlamento Vasco radica en el antiguo instituto Ramiro de Maeztu de Vitoria-Gasteiz, un edificio de estilo neoclásico, muy céntrico, situado en pleno parque de la Florida.
La composición del Parlamento Vasco a lo largo de las nueve legislaturas que se han ido sucediendo desde esa primera constitución ha sido la siguiente.
Presidente: Juan José Pujana Arza.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 25 escaños.
GP Herri Batasuna: 11 escaños.
GP Euskal Sozialistaik-Socialistas Vascos: 9 escaños.
GP Euskadiko Ezkerra: 6 escaños.
GP Centristas Vascos: 6 escaños.
GP Mixto-AP: 2 escaños.
GP Mixto-PCE-EPK: 1 escaño.
En enero de 1982, el parlamentario del Grupo Mixto-PCE-EPK abandonó el grupo para integrarse en el GP Euskadiko Ezkerra, con lo cual el citado subgrupo del grupo Mixto desapareció.
En noviembre de 1982 un parlamentario del GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos abandonó el grupo y se incorporó al Grupo Mixto.
En enero y febrero de 1983, respectivamente, dos parlamentarios abandonaron el Grupo Centristas Vascos y se incorporaron al Grupo Mixto.
En mayo de 1983, los cuatro parlamentarios que integraban el Grupo Centristas Vascos conformaron el GP Centro Democrático y Social.
Durante la primera legislatura, la cámara vasca estaba compuesta por 60 miembros, 20 de cada circunscripción electoral (que se corresponde con cada Territorio Histórico). Sin embargo, la Ley 28/1983, de 25 de noviembre, de elecciones al Parlamento Vasco estableció, en su artículo 10, que el número de parlamentarios a elegir por cada circunscripción electoral sería de 25. Por lo tanto, a partir de entonces y hasta el presente, el Parlamento Vasco está compuesto por 75 representantes.
Presidente: Juan José Pujana Arza.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 32 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 19 escaños.
GP Herri Batasuna: 11 escaños.
GP Popular: 7 escaños.
GP Euskadiko Ezkerra: 6 escaños.
El 21 de septiembre de 1986 -como consecuencia de la escisión del Partido Nacionalista Vasco, de la que surge Eusko Alkartasuna-, el conjunto de parlamentarios que, pertenecientes a esta nueva formación política, se desgajan del GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos, pasan a integrar el Grupo Mixto, con 11 miembros.
Presidente: Jesús Eguiguren Imaz.
GP Euzko Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 19 escaños.
GP Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 17 escaños.
GP Herri Batasuna: 13 escaños.
GP Eusko Alkartasuna: 13 escaños.
GP Euskadiko Ezkerra: 9 escaños.
GP Mixto-Partido Popular: 2 escaños.
GP Mixto-CDS: 2 escaños.
En febrero de 1990 aparece un nuevo subgrupo dentro del Grupo Mixto. Se trata del Grupo Mixto-Unidad Alavesa, en el que se integra un parlamentario, antes perteneciente al Grupo Mixto-Partido Popular.
De mayo a junio de 1990 se integra en el Grupo Mixto como independiente una parlamentaria, antes perteneciente al Grupo Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos.
Presidente: Joseba Andoni Leizaola Azpiazu.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 22 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 16 escaños.
GP Herri Batasuna: 13 escaños.
GP Eusko Alkartasuna:9 escaños.
GP Popular Vasco: 6 escaños.
GP Euskadiko Ezkerra: 6 escaños.
GP Mixto-Unidad Alavesa: 3 escaños.
En diciembre de 1991, un parlamentario del Grupo Euskadiko Ezkerra pasa el Grupo Mixto-EE.
Como consecuencia de la escisión de Euskadiko Ezkerra, en enero de 1992 los 5 miembros restantes de este grupo conforman un nuevo Grupo Parlamentario, Euskal Ezkerra, con lo cual el grupo Euskadiko Ezkerra desapareció.
En febrero de 1993, el parlamentario del Grupo Mixto-EE permanece en el propio Grupo Mixto pero como independiente.
Presidente: Joseba Andoni Leizaola Azpiazu.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 22 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 12 escaños.
GP Herri Batasuna: 11 escaños.
GP Popular Vasco-Euskal Talde Popularra: 11 escaños.
GP Eusko Alkartasuna: 8 escaños.
GP Ezker Batua-Izquierda Unida-Berdeak: 6 escaños.
GP Foralista Alavés: 5 escaños.
Desde noviembre de 1997, un miembro del Grupo Foralista Alavés pasa a integrar el Grupo Mixto-Foralistas Demócratas.
Presidente: Juan María Atutxa Mendiola.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 21 escaños.
GP Popular Vasco-Euskal Talde Popularra: 16 escaños.
GP Euskal Herritarrok: 14 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 14 escaños.
GP Eusko Alkartasuna: 6 escaños.
GP Mixto-Ezker Batua-Izquierda Unida-Berdeak: 2 escaños.
GP Mixto-Foralistas Alaveses: 2 escaños.
Presidente: Juan María Atutxa Mendiola.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 25 escaños.
GP Popular Vasco-Euskal Talde Popularra: 19 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 13 escaños.
GP Eusko Alkartasuna: 8 escaños.
GP Euskal Herritarrok: 7 escaños.
GP Mixto-Ezker Batua-Izquierda Unida-Berdeak: 3 escaños.
En enero de 2002 una parlamentaria abandonó el grupo Eusko Alkartasuna y se incorporó al grupo Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos.
En abril de 2004, una parlamentaria abandonó el grupo Popular Vasco-Eusko Talde Popularra y se integró en el grupo Mixto, creándose dentro del mismo un nuevo subgrupo, el correspondiente a Unidad Alavesa.
El grupo Euskal Herritarrok cambió en dos ocasiones de denominación. En julio de 2001 pasó a llamarse Batasuna, y a partir de abril de 2002 se denominó Araba, Bizkaia eta Gipuzkoako Sozialista Abertzaleak (ABGSA).
A partir de julio de 2004, el Grupo Mixto-Ezker Batua-Izquierda Unida-Berdeak pasó a denominarse Mixto-Ezker Batua-Berdeak.
Hay que mencionar que durante esta legislatura se aprobó en las Cortes Generales la Ley Orgánica 6/2002, de 27 de junio, de Partidos Políticos, en virtud de la cual se produjo la disolución de los partidos políticos Batasuna, Herri Batasuna y Euskal Herritarrok. La Sala Especial del art. 61 LOPJ del Tribunal Supremo, quien dictó la sentencia, en ejecución de la misma acordó la disolución del Grupo Parlamentario Araba, Bizkaia eta Gipuzkoako Sozialista Abertzaleak (ABGSA). Se produjo con ello una controversia jurídica de cierta complejidad entre el órgano judicial y la Mesa del Parlamento Vasco. En esta controversia, se abrió un proceso penal contra tres de los miembros de la Mesa del Parlamento, el Presidente, Juan María Atutxa, el Vicepresidente primero, Gorka Knörr, y la Secretaria segunda, Kontxi Bilbao, por un delito de desobediencia del art. 410 del Código Penal. Este proceso concluyó con la sentencia de la Sala 2ª del Tribunal Supremo de 8 de abril de 2008, de casación y anulación de la segunda sentencia absolutoria del Tribunal Superior de Justicia del País Vasco, y que condenó a los miembros de la Mesa a la pena de dos años de inhabilitación.
Presidenta: Izaskun Bilbao Barandica.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 21 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 18 escaños.
GP Popular Vasco-Euskal Talde Popularra: 15 escaños.
GP Ezker Abertzalea: 9 escaños.
GP Eusko Alkartasuna: 8 escaños.
GP Mixto-Ezker Batua-Berdeak: 3 escaños.
GP Mixto-Aralar: 1 escaño.
En febrero de 2006 una parlamentaria abandonó el GP Eusko Alkartasuna para incorporarse al GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos.
Presidenta: Arantza Quiroga Cia.
GP Euzko Abertzaleak-Nacionalistas Vascos: 30 escaños.
GP Euskal Sozialistak-Socialistas Vascos: 25 escaños.
GP Popular Vasco-Euskal Talde Popularra: 13 escaños.
GP Aralar: 4 escaños.
GP Mixto-Ezker Batua-Berdeak: 1 escaño.
GP Mixto-Eusko Alkartasuna: 1 escaño.
GP Mixto-UPyD: 1 escaño.
Poco antes de la disolución de la cámara correspondiente a la octava legislatura se aprobó el nuevo Reglamento de la cámara, que entró en vigor el 30 de diciembre de 2008. Entre las novedades que aporta el nuevo texto (artículo 24.1), se encuentra la posibilidad de formar grupo parlamentario con 3 representantes (hasta ese momento eran precisos 5 parlamentarios para crear un grupo). Esto posibilitó que Aralar, con 4 electos, tuviera grupo parlamentario propio.