1948年9月、創業者の堀内平八郎氏が静岡県浜松市海老塚に東海電子研究所を設立した。電子管の製造・販売を事業目的とする小規模な個人事業として、戦後の混乱期に船出した経緯である。堀内氏は浜松高等工業学校（現静岡大学工学部）の出身で、戦中に研究した電子管技術を戦後の民生用途に転用する道を選んだ。電子管は当時、テレビ受像機・ラジオ・通信機・産業計測装置・医療機器など多様な機器の中核部品であり、戦後の電子産業の立ち上がりに必要不可欠な部材であった^[1][2][3]。

5年後の1953年9月、東海電子研究所の業容拡大に対応するため、浜松テレビ株式会社（資本金50万円）を浜松市海老塚に設立し、東海電子研究所の業務をそのまま引き継いだ。会社名に「テレビ」を冠したのは、当時テレビ受像機向け電子管（特に撮像管）が主力事業であったためで、後年の社名変更まで30年にわたり「浜松テレビ」の名で活動した。創業当時、テレビ放送が始まったばかりの日本では、撮像管・ブラウン管・各種真空管の国産化は重要な技術課題であり、浜松テレビは光電変換素子の技術開発に集中する独自路線を取った^[4][5][6]。

1961年12月、東京都港区に事務所を新設して東京拠点を設置、1964年10月には浜松市市野町に新工場（現本社工場）を新設して主力工場体制を整えた。1966年7月にはニューヨーク市に駐在員事務所を新設（現ハママツ・コーポレーション 連結子会社）、米国市場への進出を本格化した。1967年12月には本社を浜松市市野町へ移転し、生産・研究・本社機能を集約した^{[7][8][9][10]}。

光電子増倍管（Photomultiplier Tube, PMT）は、微弱な光を電気信号に増幅変換する真空管で、基礎科学（高エネルギー物理学・天文学）から医療機器（PETスキャナ・血液分析装置）・産業計測装置（環境計測・半導体検査）まで幅広く利用される特殊部材である。世界の主要研究機関がPMTを必要としており、量産規模は小さいが付加価値の高い領域であった。浜松テレビは1950年代から1960年代にかけてPMTの量産技術を確立し、世界の主要研究機関への供給を始めた。1973年7月には静岡県磐田郡豊岡村に工場を新設（現豊岡製作所）、独国にハママツ・テレビジョン・ヨーロッパ・ゲー・エム・ベー・ハーを設立して欧州事業の起点を築き、欧州の研究機関向け販売網を整備した^[11][12]。

1978年12月、事業目的に医療機器等の研究・試作・製造・販売を追加した。PMTのPETスキャナ等への医療応用に加え、医療画像装置への本格参入を見据えた事業領域の拡張であった。1981年6月に天王製作所、1983年1月に常光製作所と、生産能力の拡張を行った^[13][14][15]。

1983年4月、浜松テレビ株式会社を浜松ホトニクス株式会社に社名変更した。「テレビ」を外し「ホトニクス（光技術）」を冠することで、テレビ受像機向け部材メーカーから光技術全般を扱う研究開発型メーカーへの自己定義の転換を宣言した。創業者の堀内平八郎氏が掲げた「光産業創成」構想を組織アイデンティティに据えた瞬間である。同年6月には米国にホトニクス・マネージメント・コーポを設立し、米国事業会社としての受け皿を整えた^[16][17]。

1984年8月、株式店頭登録（日本証券業協会）で公開市場参入を果たした。1985年4月、茨城県つくば市に筑波研究所を新設し基礎研究機能を拡張、同年7月に仏国子会社（ハママツ・ホトニクス・フランス）を設立して欧州販売網を広げた。1988年3月の英国子会社設立、1990年2月の中央研究所新設（静岡県浜北市）、1991年6月のコーア電子工業の営業全部譲受、1994年7月の都田製作所新設と、生産能力・研究開発機能の拡張が進んだ^{[18][19][20][21][22][23][24]}。

1996年7月、東京証券取引所市場第二部に上場、1998年3月には東証一部に指定され大企業地位を得た。創業以来50年で、研究開発型ベンチャーから世界の主要研究機関に光電子増倍管を供給する独占的なニッチトッププレーヤーへ転じた^[25][26]。

浜松ホトニクスの社史で特筆すべきは、東京大学宇宙線研究所のニュートリノ観測実験「カミオカンデ」（1983年運用開始）および「スーパーカミオカンデ」（1996年運用開始）に同社のPMTが採用されたことである。カミオカンデでは口径20インチPMTが採用され、地下1,000メートルに設置された水タンク内壁にPMTを配置することで、宇宙からのニュートリノが水分子と反応した際に発生する微弱な光（チェレンコフ放射）を検出する装置を構成した。

カミオカンデの観測成果により小柴昌俊氏が2002年にノーベル物理学賞を受賞、スーパーカミオカンデの観測成果により梶田隆章氏が2015年にノーベル物理学賞を受賞した。両受賞において、観測装置の中核部材を製造した浜松ホトニクスの貢献は世界の物理学界で広く認識され、PMT技術の世界的な評価を決定づけた。基礎科学の最先端研究に必要不可欠な装置を独占的に供給する企業としての地位が確立された。

PMTで世界シェア9割という独占的地位は、製造の難しさと需要規模の小ささに守られた典型的なニッチトップの構造で形成されている。電子管事業の売上はFY15に487億円、FY16に456億円、FY17に487億円と推移し、光半導体事業（フォトダイオード・SPAD等の半導体光センサ）はFY15の519億円からFY18の665億円へと伸長、画像計測機器事業（医療画像装置・産業計測装置）は売上規模は小さいが安定収益源として推移した。

2011年8月、中国に浜松光子学商貿（中国）有限公司を設立し、中国市場への進出を本格化した。中国は基礎研究機関・大学・産業計測装置メーカーが拡大する市場であり、現地拠点を持つことが販売とサービスの両面で必要となっていた。2020年8月にはベルギーにホトニクス・マネージメント・ヨーロッパ・エス・アール・エルを設立し、欧州事業ガバナンスを整備した^[27][28][29]。

晝馬輝夫氏の長男である晝馬明氏が2009年6月から代表取締役社長を務め、PMTで世界シェア9割の独占的地位を保ちながら半導体検査向けセンサ・医療画像装置への事業領域拡張を行った。半導体検査装置メーカー（米KLAコーポレーション・米アプライドマテリアルズ・蘭ASML・東京エレクトロン等）向けの光半導体センサ（フォトダイオード・SPAD）の供給拡張で、半導体微細化のメガトレンドを取り込んだ^[30]。

2022年4月、東京証券取引所の市場区分の見直しにより市場第一部からプライム市場に移行した。同年12月、晝馬明会長兼社長から丸野正氏へ代表取締役社長社長執行役員を承継する3代目体制への移管が始まった。創業家2代の世襲経営から技術出身の生え抜きへの体制移管である^[31][32]。

FY21（2021年9月期）からFY23（2023年9月期）にかけて、浜松ホトニクスの業績は劇的に好転した。FY20の売上1,403億円・営業利益218億円から、FY22の売上2,088億円・営業利益570億円、FY23の売上2,214億円・営業利益567億円へと、2年間で売上は約58%増・営業利益は約2.6倍に拡大した。コロナ禍の研究予算急増（mRNAワクチン研究・PCR検査拡大）に伴うPMT・光センサ需要の拡大と、半導体微細化に伴う検査装置メーカー向けセンサ需要の追い風が同時に効いた。

しかし2024年9月期（FY24）以降、業績は急減速に転じた。FY24の売上2,040億円・営業利益321億円と前期比で売上は約8%減・営業利益は約43%減、FY25（2025年9月期）はさらに売上2,121億円・営業利益162億円と営業利益が減益した。半導体検査装置の在庫調整、コロナ禍特需の剥落、研究予算の正常化が同時に響いた局面で、ニッチトップ独占の収益安定性の限界が業績に表面化した。

2024年5月、ホトニクス・マネージメント・ヨーロッパ・エス・アール・エルがデンマークのエヌケイティ・ホトニクス・エイ・エスの全株式を取得し、レーザ・ファイバ光学領域のM&Aを実施した。欧州の研究開発機能拡張と、PMT中心の事業構成からレーザ・ファイバ光学への事業拡張という2つの戦略目的を持つ買収であった。創業から77年を経た同社は、電子管メーカーとして出発した浜松テレビから、光電子増倍管で世界シェア9割を握る独占的なニッチトップへ、そして半導体検査向け光センサ・医療画像装置・レーザ・ファイバ光学を含む光技術全般のメーカーへと転じた^[35]。丸野正社長（FY22-）の3代目期に、PMT独占の収益基盤を保ちながら半導体検査・医療・レーザ分野の事業多角化を進め、コロナ特需の剥落後の収益再構築が次の経営課題となる^[33][34][36]。