世界上最先使用交通信號燈的是英國倫敦。18世紀的工業革命讓歐洲各國進入了蒸汽時代,這一時期,英國道路上的主要交通工具是馬車,它們在道路上橫衝直撞,經常發生交通事故,特別是在議會大廈這一馬車密集區域。為了減少事故率,英國的機械師德.哈特從英國中部約克城女子著裝習俗受到的啟發,發明了紅綠燈。來自英國中部約克城的女子身穿紅色衣裳的表示已婚,請勿靠近;身穿綠色衣裳的表示未婚,歡迎追求。
1868年12月10日,世界上第一盞交通信號燈,在議會大廈前的十字路口上樹立。它燈柱高達7米,只有一盞光源,紅綠燈的切換是通過煤氣燈罩前的兩塊紅綠玻璃,紅綠切換是執勤警察通過牽動皮帶輪控制的,這是第一盞用於街道的交通信號燈。不幸的是,這盞獨具創意的信號燈始祖只面世了23天就突然爆炸自毀,當時控制信號燈的警察也因此送命。由於其的安全性得不到保證,城市交通信號燈暫時被取消。直到1914年,美國俄亥俄州克利夫蘭市才重新出現了紅綠燈。
1914年8月5日,美國交通信號燈公司在鹽湖城警官LesterWire發明基礎上進行了改進,製作了一套電力信號燈系統,這是人類歷史上第一套投入使用的電力信號燈系統。這第一盞電力信號燈被放置在克利夫蘭市歐幾里得大道東105街的路口,只有紅、綠兩種顏色,在燈切換之前蜂鳴器會先警告。隨後美國紐約、芝加哥等城市,也相繼採用了這種交通信號燈。
1918年對紅綠燈而言是極為重要的一年,在此之前,都是紅、綠二色燈。這一年,第一盞三色燈安裝在紐約五號街的一座高塔上,底特律交通警察威廉.波茨發明了世界上第一盞「紅、綠、黃」三色交通信號燈,這種交通信號燈安裝於交叉路口中心的信號塔上,信號塔頂四邊都裝有紅、綠、黃三色的圓形投光器。