皮膚移植手術又稱植皮術，是當今整形外科的常規治療方法，但它並非當今所獨有，早在幾千年前，人們就已經採用。
皮膚移植的歷史可追溯到公元前2500年。當時，古印度有類似中國的「劓（音yì）刑」，就是割掉犯人的鼻子。行刑後為了不至於讓犯人失血過多或因感染而死，就會交由專門的人執行面頰修復手術。他們先在犯人身上切取皮膚，對清創缺損面進行縫合，然後塗抹一種神秘油膏，過段時間移植的皮膚就能存活。公元750~800年，印度外科之父蘇胥如塔（Sushruta）詳細記載了這種用頰部皮瓣修復鼻缺損的手術過程。這一方法被稱為「古印度方法」，但那種神秘的油膏早已失傳。
現代醫學意義上的皮膚移植只在近幾百年才發展起來，其中也經歷了不少波折。16世紀，號稱「整形之父」的義大利醫生加斯帕雷·塔利亞科齊使用患者手臂上的皮膚重建了患者的鼻子和耳朵。同時，他也發現來自其他供體包括人和動物的皮膚通常會導致手術失敗，這一現象就是如今人們所說的移植排斥反應。移植排斥反應是一種人體自我保護的反應，將外來組織或器官等移植物作為一種「異己成分」被受者的免疫系統識別，並發起針對移植物的攻擊、破壞和清除的免疫學反應。
18世紀下半葉，瑞士醫生雷維爾丹採用小片表皮移植的辦法進行皮服移植，這種被稱為自體游離皮膚移植成為了現代醫學最早的皮膚移植方法。但它有缺點，比如傷口明顯收縮，加速瘢痕形成，出現關節痙攣等。後來，這位大膽的醫生又研究動物皮膚移植，當時從事動物皮膚移植是有違背宗教倫理道德的，所以這個時代被稱為「冒險實驗時代」。除了豬、狗，甚至連蟾蜍、老鼠、兔子、豚鼠、小母雞、鴿子等都用來提供皮膚，這些醫學實驗在現在看來也是很不可思議的。
1872年，法國醫生奧利埃進行了大片皮膚移植的成功病例，這些皮膚包含表皮全層和真皮淺層，並以這種厚度的皮膚條覆蓋整個傷口，顯著加速癒合過程，瘢痕形成少，皮膚質量高。兩年後德國醫生卡爾·蒂爾施總結出：包含真皮淺層和表皮全層的皮膚移植比雷維爾丹的表皮移植更好。
1840年，波士頓的喬納森·沃蘭醫生和費城的約瑟夫醫生分別成功地進行了從前臂到面部的全厚皮膚移植；1844年，費城醫生潘科斯特用前臂全厚皮膚移植再造耳垂；1875年，美國格拉斯哥大學的沃爾夫教授詳細介紹了這種包含表皮、真皮全層、儘可能不含任何皮下脂肪的皮膚移植的臨床應用。
隨著時間的推移，人們對取皮厚度的要求更加精確，能控制皮片厚度的取皮刀、徒手取皮刀相繼被發明，大量的植皮手術得以快速高效地實施。
近年來，皮膚移植取得了巨大進步，醫學界已最多能修復皮膚嚴重創傷或燒傷患者全身90%的表皮。2019年11月，環球網發布訊息稱，美國倫斯勒理工學院研究人員研發出一種3D列印技術，可以製造出帶有血管的活皮膚，這項技術朝著創造更接近人體自然皮膚移植物的目標邁出了重要一步。可以預見，技術的進步將為皮膚治療的發展提供更大動力，讓患者擁有更得體、健康的「第一道防線」。