認知行為治療某些基本觀點，可以確定是以各種古代的哲學傳統為其前身，特別是斯多葛學派。例如 Beck 最早針對憂鬱症的治療手冊就記載：「認知治療的哲學源頭，可以追溯到斯多葛學派的哲學家。」認知行為治療的現代基礎，可以追溯到二十世紀早期行為治療的發展、1960 年代認知治療的發展，以及隨後兩者的結合。
行為治療的方法早在1924年就出現在玛丽·琼斯（Mary Cover Jones）探討兒童如何消除恐懼的著作中。1937 年，Abraham Low 為精神病患住院治療結束後的復健，發展出一套認知訓練技巧。Low 也將他的技巧運用在他創立的組織「國際復健」當中，協助人們從心理疾病當中復原。雖然「國際復健」最初由 Low 領導，他後來也改編了這些技巧，將其用在以相同名稱運作的自助團體當中。
1950-1970 年這段期間，行為治療開始獲得廣泛運用，美國、英國與南非的研究者，都從巴甫洛夫（Ivan Pavlov）、约翰·布罗德斯·华生（John B. Watson）、克拉克·L·赫爾（Clark L. Hull）等行為主義者的學習理論當中獲得啟發。在英國，這些研究大多聚焦在精神官能症，Joseph Wolpe將他在動物實驗當中的發現，套用到他的系統減敏感法上，這是今天用來消除恐懼的技巧的前身。英國心理學家汉斯·艾森克（Hans Eysenck）由 卡尔·波普（Karl Popper）的著作獲得靈感，以「假如你擺脫了症狀，你就擺脫了精神官能症」這一論點來批評精神分析，並以行為治療作為建設性的替代方案。在美國，心理學家將 伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（B. F. Skinner）的激進行為主義應用在臨床上。這些工作大多關注嚴重、慢性的精神失常，如精神病性行為與自閉症。
雖然早期的行為治療法成功地運用在許多精神官能症的治療上，但用來治療憂鬱症卻不太成功。由於所謂的「認知革命」，行為主義也失去了流行性。雖然較早期的行為主義者拒絕像是思考和認知這一類的「心智」概念，但是阿尔伯特·艾利斯（Albert Ellis）與 Aaron T. Beck注重認知的治療方法還是在行為治療師當中獲得了普及。Ellis與Beck的治療法都包含行為治療的成分與介入方式，並且主要將注意力集中在當下的問題。Albert Ellis的治療法，創始於1950年代早期，一開始被稱為理性治療，可以說是認知行為治療的第一種類型。這項治療法有一部分是建立在對抗當時流行的心理治療理論，主要是精神分析。受到阿尔伯特·艾利斯的啟發，亞倫·貝克在1960年代發展出認知治療。依照貝克的描述，他的治療方法是來自於在古典精神分析的脈絡下，帶領病人進行自由聯想的過程中所獲得的領悟。