ประเพณีลอยกระทงไม่มีหลักฐานระบุแน่ชัดว่าเริ่มตั้งแต่เมื่อใด แต่เชื่อว่าประเพณีนี้ได้สืบต่อกันมายาวนาน โดยในศิลาจารึกสมัยสุโขทัยและเอกสารร่วมสมัย ก็ไม่มีปรากฏชื่อ “ลอยกระทง” แม้แต่ในศิลาจารึกของพ่อขุนรามคำแหงก็มีแต่ชื่อ “เผาเทียน เล่นไฟ” เป็นงานรื่นเริงที่ใหญ่ที่สุดของกรุงสุโขทัย ทำให้เชื่อกันว่างานดังกล่าวน่าจะเป็นงานลอยกระทง โดยนางนพมาศ หรือ ท้าวศรีจุฬาลักษณ์ สนมเอกของพระร่วงจะคิดค้นประดิษฐ์กระทงดอกบัวขึ้นเป็นคนแรกแทนการลอยโคม ดังปรากฏในหนังสือนางนพมาศ ว่า 
          "ครั้นวันเพ็ญเดือน ๑๒ ข้าน้อยได้กระทำโคมลอย คิดตกแต่งให้งามประหลาดกว่าโคมสนมกำนัลทั้งปวงจึงเลือกผกาเกษรสีต่าง ๆ มาประดับเป็นรูปกระมุทกลีบบานรับแสงจันทร์ใหญ่ประมาณเท่า กงระแทะ ล้วนแต่พรรณดอกไม้ซ้อนสีสลับให้เป็นลวดลาย..." 
          เมื่อสมเด็จพระร่วงเจ้าได้เสด็จฯ ทางชลมารค ทอดพระเนตรกระทงของนางนพมาศก็ทรงพอพระราชหฤทัย จึงโปรดให้ถือเป็นเยี่ยงอย่าง และให้จัดประเพณีลอยกระทงขึ้นเป็นประจำทุกปี โดยให้ใช้กระทงดอกบัวแทนโคมลอยดังพระราชดำรัสที่ว่า “แต่นี้สืบไปเบื้องหน้า โดยลำดับกษัตริย์ในสยามประเทศถึงกาลกำหนดนักขัตฤกษ์วันเพ็ญเดือน ๑๒ ให้ทำโคมลอยเป็น รูปดอกบัว อุทิศสักการบูชาพระพุทธบาทนัมมทานที ตราบเท่ากัลปาวสาน” 
อนึ่ง ประเพณีลอยกระทงที่ทำด้วยใบตองในระยะแรก จำกัดอยู่แต่ในราชสำนักกรุงเทพฯ เท่านั้น ซึ่งมีรายละเอียดพรรณนาอยู่ในหนังสือพระราชพงศาวดาร รัชกาลที่ ๓ ว่า กรมหมื่นอัปสรสุดาเทพ      ราชธิดาในพระองค์โปรดได้แต่งกระทงเล่นทุกปีเมื่อนาน เข้าก็เริ่มแพร่หลายสู่ราษฎรในกรุงเทพฯ แล้วขยายไปยังหัวเมืองใกล้เคียงในบริเวณที่ราบลุ่มแม่นํ้าเจ้าพระยา และกว่าจะเป็นที่นิยมแพร่หลายทั่วประเทศก็ประมาณปี พ.ศ. ๒๕๐๐ หรือก่อน หน้านั้นไม่นานนัก ส่งผลให้เกิด “เพลงลอยกระทง” ในจังหวะของ สุนทราภรณ์ ที่เผยแพร่ ผ่านทางวิทยุกระจายเสียง จนในที่สุดลอยกระทงก็ถือเป็น ประเพณีที่สำคัญของคนไทยทั่วประเทศ