Pasukan ini telah diasaskan pada tahun 1883 di New York City dan pada awalnya ia dikenali sebagai Gothams. Pada tahun 1885, pasukan ini bertukar nama kepada Giants, yang sebenarnya diinspirasikan daripada gambaran skuad yang bangkit untuk meraih kemenangan di extra-inning oleh pengurusnya. Giants merangkul kejuaraan pennant pertama pada tahun 1888 dalam satu bentuk versi Siri Dunia tidak rasmi menentang juara American Association, Brooklyn Bridegrooms (kemudian Dodgers, kini dikenali sebagai Los Angeles Dodgers), yang seterusnya menyertai National League pada 1890 dan memulakan persaingan berperingkat dengan Giants yang berlarutan sehingga ke hari ini.

Giants selanjutnya memasuki tempoh sederhana sebelum kembali ke puncak NL apabila kemasukan pengurus John McGraw pada pertengahan musim 1902. Giants di bawah kendalian McGraw merangkul kejuaraan penannt NL ketika musim keduanya bersama pasukan tetapi beliau menolak perlawanan menentang juara American League, jadi Siri Dunia tidak dapat dilangsungkan pada 1904. Giants menjuarai kejuaraan pennant pada musim berikutnya dan bersetuju untuk beraksi di Siri Dunia, apabila mereka menewaskan Philadelphia Athletics dalam lima perlawanan hasil persembahan hebat oleh pemain bakal Dewan Kemahsyuran, Christy Mathewson dan Joe McGinnity. Gabungan kedua-dua pemain tersebut memastikan tiada larian diperoleh pasukan lawan di siri berkenaan.

McGraw telah membawa Giants melayakkan diri ke empat aksi Siri Dunia antara tahun 1911 dan 1917 tetapi kesemuanya berakhir dengan kekalahan. Giants merangkul kejuaraan Siri Dunia pada tahun 1921 dan mengulangi kejayaan sama pada musim berikutnya. Pada penghujung 1920-an, Giants membawa masuk tiga pemain bakal Dewan Kemahsyuran iaitu first baseman Bill Terry, outfielder Mel Ott dan pitcher Carl Hubbell. McGraw bersara pada pertengahan musim 1932 sebelum digantikan oleh Terry yang berkhidmat sebagai pemain-pengurus sehingga tahun 1936 dan mula menjadi pengurus sahaja sehingga tahun 1941. Terry membantu Giants meraih kejuaraan Siri Dunia pada musim sulungnya membimbing Giants sebelum diikuti dengan kekalahan Siri Dunia kepada pasukan dominan New York Yankees pada tahun 1936 dan 1937.

Ketika era 1940-an, Giants tidak pernah menamatkan kempen lebih daripada posisi ketiga di saingan NL. Pasukan ini melakukan tindakan berani apabila mengambil pengurus Leo Durocher dari Dodgers semasa musim 1948. Pengambilan beliau jelas memberi sinar kepada pasukan apabila mereka layak ke Siri Dunia pada 1951 dan 1954, yang mana Giants berjaya menjuarainya pada 1954. Tambahan lagi, dua aksi postseason tersebut telah diberi perhatian kerana menampilkan dua aksi terhebat dalam sejarah besbol: pukulan home run kemenangan dramatik oleh Bobby Thomson di pennant pada 1951 (digelar sebagai “pukulan yang kedengaran di seluruh dunia”) serta 1951 and permainan defensif penangkapan bola oleh Willie Mays semasa Siri Dunia 1954.

Walaupun meraih kejayaan tersebut, kehadiran penonton di gelanggang utama Giants, Polo Grounds agak mengecewakan apabila pasukan ini terus dibayangi oleh kehebatan Yankees. Oleh sebab itu, pada tahun 1958, pasukan ini berpindah ke San Francisco dan serentak dengan perpindahan pasukan Dodgers dari Brooklyn ke Los Angeles. San Francisco Giants pada masa itu menampilkan beberapa pemain muda berpotensi yang secara tidak langsung menarik ramai peminat berpusu-pusu untuk hadir ke stadium baru pasukan, Candlestick Park. Tambahan lagi, Giants dibarisi beberapa pemain legenda seperti Mays yang dianggap sebagai salah seorang pemain besbol terhebat sepanjang zaman, Orlando Cepeda, Willie McCovey dan pitcher Juan Marichal. Walau bagaimanapun, pasukan yang sarat dengan pemain ternama ini tidak membuahkan kejayaan di atas padang apabila mereka hanya beraksi dalam satu Siri Dunia (kekalahan pada 1962) sepanjang 29 tahun pertama pasukan ini di Bay Area.

Apabila Giants kembali ke pentas Siri Dunia pada 1989, pasukan ini dikecewakan oleh Oakland A’s dalam empat aksi. Dalam siri itu juga, satu gempa bumi bermagnitud sekuat 7.1 telah menggegarkan kawasan Bay Area sebaik sebelum aksi ketiga siri bermula. Peristiwa itu juga mendapat perhatian umum apabila mendapat liputan luas daripada siaran langsung televisyen dari Candlestick Park sebelum perlawanan bermula. Jadi, gambar-gambar gempa bumi dan kesan gegaran telah disebarkan ke seluruh negara.

Bintang handalan pasukan, outfielder Barry Bonds (bapanya Bobby merupakan pemain outfield San Francisco pada lewat 1960-an dan awal 1970-an) menyertai Giants pada 1993 dan mula memecahkan rekod besbol dengan kemahiran pukulan home run dimilikinya. Beliau memenangi empat Anugerah Pemain Terbaik (2001-2004) semasa di San Francisco di samping membawa pasukannya ke Siri Dunia pada 2002 tetapi kecundang kepada Anaheim Angels dalam aksi dramatik tujuh perlawanan. Pada pertengahan dekad 2000-an, tuduhan steroid menjejaskan karier Bonds dan beliau seterusnya tiada dalam perancangan masa depan Giants pada 2007.

Pada tahun 2010, Giants yang dibarisi pemain pelempar muda, Tim Lincecum membawa pasukan ini ke aksi potseason buat kali pertama sejak tahun 2003. Pasukan ini kemudiannya meneruskan kemaraan ke Siri Dunia sebelum menundukkan Texas Rangers dalam aksi lima perlawanan sekali gus mereka berhasil meraih kejuaraan pertama semenjak pasukan ini berpindah ke California. Pada tahun 2012, Giants memenangi enam aksi penyingkiran ketika playoff dengan memenangi aksi divisyen dan kejuaraan, iaitu masing-masing melalui skor 2-0 dan 3-1 bagi merebut kejuaraan pennant NL. Dalam aksi Siri Dunia, pasukan ini menewaskan Detroit Tigers dalam empat perlawanan. Walau bagaimanapun, pada musim berikutnya, pasukan ini merosot apabila Giants memenangi kurang daripada 18 perlawanan berbanding tahun 2012 dan hal ini mengheret kepada Giants menamatkan kempen dengan lebihan rekod kekalahan.

Pasukan ini kembali bangkit pada tahun 2014 dengan memenangi 88 perlawanan untuk meraih tempat di Wild Card. Selanjutnya di aksi postseason, Giants hanya tewas sebanyak dua kali di playoff NL sekali gus mereka sekali lagi layak ke Siri Dunia. Pasukan ini mengalahkan Kansas City Royals dalam tujuh perlawanan hasil permainan ace Madison Bumgarner. Bumgarner memenangi kedua-dua aksi beliau bermain dengan melemparkan lima inning tanpa larian dan membantu pasukannya merebut kejuaraan pada aksi terakhir. Giants kemudian kembali ke postseason pada 2016 tetapi mereka tewas dalam siri divisyen. Namun begitu, pada tahun 2017, beberapa siri kecederaan yang dialami pasukan telah melemahkan prestasi pasukan yang memperlihatkan Giants menembusi rekod terburuk mereka di NL. Selepas beberapa musim yang menghambarkan, San Francisco mengejutkan ramai pemerhati pada 2021 dengan memenangi 107 perlawanan, yang meletakkan rekod terbaru bagi sejarah pasukan. Giants kembali ke playoff buat kali pertama dalam tempoh lima tahun tetapi tersingkir dalam aksi siri divisyen oleh Dodgers.