Pierwsze informacje dotyczące Towarzystwa to zebranie założycieli Polskiego Towarzystwa Hematologicznego, które odbyło się w dniu 9 października 1949 roku w Krakowie w II Klinice Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Jagiellońskiego. Podczas tego zebrania ukonstytuowano tymczasowy zarząd, prezesem Towarzystwa został profesor Tadeusz Tempka, wiceprezesem profesor Maciej Jakubowski, pierwszym sekretarzem profesor - wówczas docent, Julian Aleksandrowicz, drugim sekretarzem doktor Ławkowicz. W skład zarządu weszli także profesor Ludwik Hirszfeld, profesor Andrzej Biernacki i profesor Jan Roguski. Uchwalono przystąpienie Towarzystwa do Międzynarodowego Towarzystwa Hematologicznego oraz postanowiono o utworzeniu nowego czasopisma naukowego, którego komitet redakcyjny miał być wybrany na kolejnym spotkaniu. Ustalono także termin oraz zakres tematyczny pierwszego oficjalnego zjazdu - zagadnienia z zakresu morfologii i serologii krążenia łącznie z zagadnieniem przetaczania krwi.

Zapowiadany pierwszy zjazd Towarzystwa odbył się w Krakowie w dniach 28 – 30 maja 1950 roku. Wzięli w nim udział lekarze oraz przedstawiciele władz państwowych. Zjazd uchwalił dwie rezolucje — w pierwszej zalecano stosowanie w lecznictwie krwi konserwowanej, uznanej za pełnowartościową metodę leczenia, a w drugiej apelowano o utworzenie Instytutu Hematologii w Warszawie.

Początki działalności PTHiT były związane z trudnościami powojennej rzeczywistości, jednak Towarzystwo szybko stało się ważnym forum wymiany wiedzy i doświadczeń dla polskich hematologów.

W 1972 roku prezesem Towarzystwa został prof. Hugon Kowarzyk, natomiast w 1975 roku podczas zjazdu w Gdańsku prof. Józefa Japa. Podczas tego zjazdu podjęto także ważną decyzję o zmianie nazwy Towarzystwa Hematologicznego na Polskie Towarzystwo Hematologów i Transfuzjologów, uwzględniając w niej obie naukowe dziedziny. Wprowadzono także nowe stanowisko sekretarza generalnego, którym został obecny profesor, a wtedy jeszcze docent, Jerzy Hołowiecki.

Kadencja kolejnego prezesa, prof. Janusza Hansza upłynęła pod znakiem zmian w sposobie funkcjonowania Towarzystwa. Wyodrębniono jego ramach dwie sekcje - sekcję transfuzjologii i sekcję hematologii pediatrycznej, przyznając im dużą autonomię. Zmieniono częstotliwość zjazdów, od teraz zjazdy miały odbywać się co dwa lata, a nie tak jak poprzednio, co cztery. W latach, w których nie odbywały się zjazdy, miały odbywać się konferencje. Przeorganizowano współpracę z oddziałami. Zmienił się także sposób opracowania i publikacji kwartalnika Acta Hematologica Polonica – wydawanego przez Towarzystwo oraz Instytut Hematologii. Powstała rada redakcyjna, nowym redaktorem naczelnym został wówczas docent, a później profesor Tadeusz Robak. Pismo, bogate w treści zaczęło być wydawane regularnie i szerzej docierać do oddziałów.

W kolejnych latach Towarzystwo nadal dynamicznie się rozwijało. W 1995 roku, podczas zjazdu w Warszawie prezesem został prof. Wiesław Jędrzejczak. Wprowadził on istotne reformy organizacyjne, dostosowując PTHiT do zmieniającej się rzeczywistości. Towarzystwo zostało zarejestrowane w sądzie i uzyskało osobowość prawną. Formalnie potwierdzono strukturę organizacyjną - z oddziałami regionalnymi i sekcją transfuzjologiczną. Przewodniczący sekcji transfuzjologicznej automatycznie zostawał wiceprezesem. Drugim wiceprezesem miał być zawsze hematolog dziecięcy. Ustalono, że w ramach organizacji tworzone będą grupy robocze. Wprowadzono także ograniczenia kadencyjności prezesów – do dwóch kadencji oraz ustanowiono tradycję przekazywania buzdyganu nowemu prezesowi.

XX Zjazd PTHiT został zorganizowany w Gdańsku w roku 2003. Wtedy to funkcję prezesa Towarzystwa objął prof. dr hab. n med. Andrzej Hellmann, który pełnił tę funkcję – podobnie jak poprzednik, przez dwie kadencje. W 2004 roku powstała Polska Grupa Szpiczakowa, kierowana przez prof. Annę Dmoszyńską, która w roku 2005 w czasie XXI Zjazdu Polskiego Towarzystwa Hematologów i Transfuzjologów w Wiśle została wyodrębniona, jako samodzielnie działająca grupa badawcza z afiliacją przy Polskim Towarzystwie Hematologów i Transfuzjologów. W 2007 w obrębie Towarzystwa powstała Polska Grupa ds. Hemostazy.

W 2011 roku prezesem Towarzystwa został dotychczasowy redaktor naczelny kwartalnika Acta Hematologica Polonica profesor Tadeusz Robak, a funkcję redaktora naczelnego powierzono profesorowi Krzysztofowi Giannopoulosowi. Nowy prezes dużą rolę przywiązywał do współpracy z organizacjami europejskimi, nawiązano bliższą współpracę z Europejskim Towarzystwem Hematologów.

Za jego kadencji, w 2010 roku, powstał Klub Młodego Hematologa - inicjatywa młodych lekarzy i naukowców zainteresowanych hematologią, którego inicjatorem i pierwszym przewodniczącym został prof. Krzysztof Giannopoulos. Nawiązano szerszą współpracę z Fundacją DKMS, która zaczęła przyznawać grant naukowy młodym naukowcom za udział w programie rozwoju polskiej transplantologii. Utworzono także elektroniczną bazę danych dotyczącą członków Towarzystwa.

Podczas zjazdu w Łodzi w 2019 roku wprowadzono nowe sesje - hematologia w Europie Centralnej i Wschodniej, sesję Europejskiego Towarzystwa Hematologów, sesję pediatryczną, sesje pielęgniarską oraz sesję współorganizowaną z organizacjami pacjenckimi.

W 2019 roku funkcję prezesa Towarzystwa objęła prof. Iwona Hus. W trudnym okresie pandemii COVID-19 PTHiT było zaangażowane w tworzenie zaleceń opieki nad chorym hematologicznym. Kolejnym wyzwaniem dla środowiska hematologów był wybuch wojny w Ukrainie, gdzie prof. Iwona Hus wraz z konsultant krajową prof. Ewą Lech-Marańdą były zaangażowane w koordynację pomocy i transportu chorych z Ukrainy do Polski i krajów Europy Zachodniej.

W ramach XXXI Zjazdu Polskiego Towarzystwa Hematologów i Transfuzjologów, w dniach 14-16 września 2023 roku w Katowicach odbyło się walne zebranie Towarzystwa, podczas którego na nowego prezesa został wybrany prof. Krzysztof Giannopoulos. Prof. Giannopoulos zapowiedział między innymi rozszerzenie systemu grantowego dotyczącego badań naukowych oraz pogłębienie współpracy z europejskimi grupami badawczymi, głównie EHA (Europejskim Towarzystwem Hematologów).