1848年にスイスで懐中時計の組み立て工房として創業。1894年に高い品質と生産効率を兼ね備えたムーブメントを開発し、究極を意味する「オメガ」という名前で発表。このムーブメントが大ヒットしたことで、1903年から社名にも「オメガ」の名前が取り入れられました。
その後の第一次世界大戦では軍用時計としての需要が高まり、第二次世界大戦では英国国防省に10万点以上の腕時計を納入。OMEGAの軍用時計にはスクリューバックケースが採用されており、防水性と高精度を両立していたことから、軍事作戦において重要な役割を果たしたとされています。
戦後の1948年には、軍用技術を活かした市民向けの腕時計「シーマスター」を発表。後に防水性能が強化され、1960年代以降は本格的なダイバーズウォッチへと進化していきます。また、1952年に誕生した「コンステレーション」は、ヨーロッパ各地の天文台で開催されていた精度コンクールで数々の記録を打ち立て、OMEGAの名を「高精度な高級時計」の代名詞として世界に広めました。1965年には、10万点のコンステレーションが1点の不合格もなく、通しナンバー付きでスイスの公式検定（B.O.検定）に合格するという偉業も達成しています。
また、このころには「デ・ヴィル」や「ジュネーブ」などのシリーズが人気を博し、OMEGAは世界的な有名ブランドへと成長していきます。
また、1969年にはNASAによる人類初の月面着陸ミッションにおいて、OMEGAの「スピードマスター」が採用されました。アメリカが国威をかけた宇宙開発計画でスイス製のOMEGAが採用された理由は、NASAの過酷な試験をクリアできた唯一の時計がOMEGAであったためです。そして翌1970年のアポロ13号では、すべての電気系統が失われるトラブルが発生しますが、宇宙飛行士は唯一の時間計測手段であるスピードマスターを使って手動で14秒間のエンジン噴射を行い、地球への生還に成功しています。
ほかにも、北極探査のような極限環境や、1/1000秒を競うモータースポーツ、オリンピックなど、世界の第一線でOMEGAの機材が採用されています。
一方で、1970年代に入ると日本製のクオーツ時計が台頭し、スイスの伝統的な時計産業は壊滅的な打撃を受けます。OMEGAは生産の中心を機械時計からクオーツへと移し、1983年にはスウォッチグループの傘下に加わりました。しかし1990年代の世界的なヴィンテージ時計ブームの高まりを受けて、OMEGAは機械式ムーブメントの再開発に着手。現在では高級機械式時計のブランドとしての地位を確立しています。
