Le mot systémique est apparu dans la deuxième moitié du XXe siècle et découle de la Théorie des systèmes (ou Théorie systémique) qui est l'une des bases de la systémique, mais pas la seule.
L'étude formelle des systèmes est apparue au XIXe siècle avec la naissance de l'industrie. C'est à ce moment-là que furent conceptualisées les notions de régulation et de contrôle, essentielles au fonctionnement sans risques des machines à vapeur.
Dès la fin de ce siècle, l'intégration en science humaine des logiques plus vastes apparaissent avec le holisme en sociologie (qui est la compréhension de l'individu à travers les logiques sociales) et le structuralisme en linguistique (qui analyse du signe linguistique à travers plusieurs composants).
La réunion des différentes approches est notamment catalysé par les conférences Macy qui réunissent des spécialistes dans des domaines très varies (des mathématiques à la neuropsychiatrie en passant par l'hypnose). Elles commencent en 1942 par l'étude des mécanismes de causalité circulaire pour tenter d'en dégager un principe généralisé, alors décrit comme ce qui serait une science générale du fonctionnement de l'esprit.
Après cette réunion fondatrice, un premier cycle de ces conférences (de 1946 à 1948) donne l'impulsion à Norbert Wiener pour formaliser la cybernétique en 1948. Cette schématisation mathématique de la théorie de la communication influencera considérablement tous les domaines des sciences et reste très présente sous cette forme première en électronique, en informatique ou encore en robotique.
Outre la cybernétique (très médiatisé aux États-Unis), cette même époque vois émerger d'autre courants très proche : les sciences de la communication et de la commande (de Nobert Wiener et Claude Shannon), la computation (de Alan Turing), les organisations sociales (de Herbert Simon) et la complexité (de Warren Weaver). Tous peuvent être vues comme des prémices de la systémique.
Un deuxième cycle de conférences (de 1949 à 1953) se rapportent surtout à l'étude de l'évolution des systèmes dynamiques. On parle d'une cybernétique de 2e génération qui contient déjà beaucoup des éléments constitutifs de la systémique; mais il manque encore l'expression unifiée de la façon dont l'ensemble des systèmes étudiés peuvent s'imbriquer (bien que l'idée ait toujours été sous-jacente).
C'est en 1968 que Ludwig von Bertalanffy théorise le fonctionnement global des systèmes biologiques dans l'ouvrage General System Theory, ouvrage reconnu depuis comme étant l'élément fondateur de la systémique.
A travers le principe de système ouvert (qu'il a présenté en 1937) il présente une interaction dynamique des systèmes qui permet de théoriser un lien avec un système général (qui inclut la complexité induite par leurs interactions). Il réintégre aussi des domaines d'influences variés qui vont ancrer les bases de la systémique au delà de la simple influence du mouvement cybernétique.
Il s'en suivra une série d'ouvrages américains qui seront considérés comme des classiques sur le sujet : Systems Approach de C. West Churchman, Systems Analysis de J. Van Court Hare, System Theory de L. Zadeh, System Dynamics de J. Forrester et Management System de C. Schoderbeck.
Les références sont depuis innombrables, et parfois divergentes selon les domaines d'étude, mais malgré l'importance que peuvent avoir les évolutions de la théorie depuis l'œuvre de Bertalanffy, le manque de recul fait qu'aucune autre référence n'est unanimement reconnue.
Dans le domaine des sciences humaines, il est à noter que dès 1952 les principes émergeant de la systémique sont déjà appliqués à la communication sociale. Il s'agit de recherches effectuées par un collège de participants qui sera appelé plus tard l'École de Palo-Alto. Ce courant reste toujours très proche de naissance de la systémique (son initiateur, Gregory Bateson, est d'ailleurs l'un des participants des conférences Macy). Pourtant, bien qu'étroitement lié, il a la particularité de s'être constitué parallèlement, ce qui se retrouve dans une terminologie qui renvoie majoritairement à la théorie systémique, donc aux bases constitutives, plus qu'à la systémique elle même.
Face aux difficultés rencontrées dans l'application de la cybernétique aux systèmes sociaux, que sont les entreprises ou les organisations en général, Karl E. Weick (USA) et P. Checkland (Angleterre) jetèrent dans les années 1970 les bases d'une « systémique de 3e génération », entièrement axée sur les systèmes sociaux. Bien que s'en réclamant, cette théorie est loin d'avoir eut l'effet d'un mouvement de pensée contrairement aux sources sur lesquelles elle s'appuie.