Sejak tahun 1968 lagi, pengawalan ke atas penggunaan bahan radioaktif terutamanya di dalam bidang perubatan telah dijalankan apabila Parlimen meluluskan Akta Benda-benda Radioaktif 1968. Perkembangan aktiviti tenaga atom yang pesat di Malaysia sejak itu, melihatkan keperluan pengawalan, pemeriksaan dan penguatkuasaan yang lebih berkesan melalui penggubalan Rang Undang-undang Perlesenan Tenaga Atom.

Pada April 1984, Parlimen Malaysia telah meluluskan Akta Pelesenan Tenaga Atom 1984 (Akta 304) yang membawa kepada penubuhan LPTA pada Februari 1985 bagi membolehkan Kerajaan Malaysia mengawal, memeriksa dan menguatkuasa aktiviti tenaga atom di dalam negara secara efektif di bawah Akta 304. Pada peringkat awal, LPTA diletakkan di bawah Jabatan Perdana Menteri dan dipertanggungjwabkan untuk melaksana serta menguatkuasakan aktiviti tenaga atom mengikut Seksyen 3 Akta 304.

Walau bagaimanapun, pada 27 Oktober 1990, LPTA telah dipindahkan dari Jabatan Perdana Menteri dan ditempatkan di bawah Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI). Kini, Akta 304 telah dinilai semula bagi memastikan kerelevenan dan keberkesenannya untuk memenuhi keperluan semasa.