Il tungsteno ha una storia lunga e leggendaria che risale al Medioevo, quando i minatori di stagno in Germania riferirono di aver trovato un minerale fastidioso che spesso si accompagnava al minerale di stagno e riduceva la resa dello stagno durante la fusione. I minatori soprannominarono il minerale wolframio per la sua tendenza a “divorare” lo stagno “come un lupo”.
Il tungsteno fu identificato per la prima volta come elemento nel 1781 dal chimico svedese Carl Wilhelm Scheele, che scoprì che un nuovo acido, che chiamò acido tungstico, poteva essere ottenuto da un minerale ora noto come scheelite. Scheele e Torbern Bergman, professore a Uppsala, in Svezia, svilupparono l'idea di utilizzare la riduzione con carbone di quell'acido per ottenere un metallo.

Il tungsteno come lo conosciamo oggi fu finalmente isolato come metallo nel 1783 da due chimici spagnoli, i fratelli Juan Jose e Fausto Elhuyar, in campioni del minerale chiamato wolframite, che era identico all'acido tungstico e che ci dà il simbolo chimico del tungsteno (W) . Nei primi decenni dopo la scoperta gli scienziati esplorarono varie possibili applicazioni per l'elemento e i suoi composti, ma l'alto costo del tungsteno lo rendeva ancora poco pratico per l'uso industriale.
Nel 1847, un ingegnere di nome Robert Oxland ottenne un brevetto per preparare, formare e ridurre il tungsteno al suo formato metallico, rendendo le applicazioni industriali più convenienti e quindi più fattibili. Gli acciai che contengono tungsteno iniziarono ad essere brevettati nel 1858, portando ai primi acciai autotempranti nel 1868. Nuove forme di acciai con fino al 20% di tungsteno furono esposte all'Esposizione Mondiale del 1900 a Parigi, in Francia, e contribuirono all'espansione del metallo industrie del lavoro e dell'edilizia; queste leghe di acciaio sono ancora oggi ampiamente utilizzate nelle officine meccaniche e nell'edilizia.

Nel 1904 furono brevettate le prime lampadine a filamento di tungsteno, che sostituirono quelle a filamento di carbonio, meno efficienti e che si bruciavano più rapidamente. Da allora i filamenti utilizzati nelle lampadine a incandescenza sono stati realizzati in tungsteno, rendendolo essenziale per la crescita e l'ubiquità della moderna illuminazione artificiale.
Nel settore degli utensili, la necessità di stampi per trafilatura con durezza simile al diamante e massima durata ha portato allo sviluppo dei carburi di tungsteno cementati negli anni '20. Con la crescita economica e industriale del secondo dopoguerra crebbe anche il mercato dei metalli duri utilizzati per materiali per utensili e pezzi di costruzione. Oggi, il tungsteno è il metallo refrattario più utilizzato e viene ancora estratto principalmente dalla wolframite e da un altro minerale, la scheelite, utilizzando lo stesso metodo di base sviluppato dai fratelli Elhuyar.

Il tungsteno è spesso legato all'acciaio per formare metalli resistenti stabili alle alte temperature e utilizzati per realizzare prodotti come utensili da taglio ad alta velocità e ugelli per motori a razzo, nonché l'applicazione su grandi volumi di ferro-tungsteno come prue delle navi, soprattutto rompighiaccio. I prodotti metallici in tungsteno e leghe di tungsteno sono richiesti per applicazioni in cui è richiesto un materiale ad alta densità (19,3 g/cm3), come penetratori di energia cinetica, contrappesi, volani e regolatori. Altre applicazioni includono schermi contro le radiazioni e bersagli per raggi X. .
Il tungsteno forma anche composti, ad esempio con calcio e magnesio, producendo proprietà fosforescenti utili nelle lampadine fluorescenti. Il carburo di tungsteno è un composto estremamente duro che rappresenta circa il 65% del consumo di tungsteno e viene utilizzato in applicazioni come punte di punte da trapano, utensili da taglio ad alta velocità e macchinari minerari. Il carburo di tungsteno è famoso per la sua resistenza all'usura; infatti può essere tagliato solo utilizzando utensili diamantati. Il carburo di tungsteno presenta anche conduttività elettrica e termica e elevata stabilità. Tuttavia, la sua fragilità è un problema nelle applicazioni strutturali altamente sollecitate e ha portato allo sviluppo di compositi con leganti metallici, come l'aggiunta di cobalto per formare un carburo cementato.
Commercialmente, il tungsteno e i suoi prodotti sagomati, come leghe pesanti, tungsteno di rame ed elettrodi, sono realizzati mediante pressatura e sinterizzazione in una forma quasi netta. Per i prodotti lavorati in filo e barra, il tungsteno viene pressato e sinterizzato, seguito da pressatura e ripetuta trafilatura e ricottura, per produrre una caratteristica struttura a grana allungata che si trasmette nei prodotti finiti che vanno dalle barre di grandi dimensioni ai fili molto sottili.