海上交通的历史很悠久，远比铁路和空中交通早。然而，从系统地研究交通的历史看，海上交通的研究却落后于道路、铁路和空中交通。自18世纪工业革命起，世界各国经济大规模发展，各国水运量和国际贸易的扩大导致海上交通量的增长，以及船舶的大型化、快速化，导致海上交通事故不断发生且损失日益严重，使得海上交通的研究一开始就集中在海上交通安全方面。

早期的海上交通研究主要集中反映在两方面：其一，研究制定海上避碰规则，避免或减少船舶之间的碰撞事故；其二，推荐指定海上交通路线，减少或避免船舶之间或船与航海障碍物（冰山、水雷、礁石、沉船等）的碰撞。1840年伦敦引航公会就将陆地道路上靠右行走的习惯做法纳入汽船航行规则，要求汽船在狭水道中靠右行驶。1854年法国货船“Vesta”轮在雾中撞沉美国邮船（Arctic），造成300余名旅客和船员丧生，激发一位美国人首次提出船舶在大海上分隔东、西向行驶的建议。海上避碰和船舶定线是早期海上交通研究的两大课题，乃是海上交通研究的主要内容。

第二次世界大战结束后，特别是在20世纪50年代，世界各国经济逐渐复苏并迅速发展，致使船舶数量猛增，船舶尺度因装运大宗货物而大幅增加，速度更快的新型专用船舶陆续投入营运。海上交通出现船舶密度高、会遇率和事故增加，事故的损失更为惊人。最早引起关注的是海上交通繁忙的英吉利海峡和多佛尔海峡，其发生的碰撞事故数几乎占全世界碰撞事故数的一半。对多佛尔海峡的通航分隔制，经1956年西班牙海军少将（Garcia-Frias），1958年至1959年法国学者，1960年比利时学者分别提出建议，并在1961年由英国、法国和原联邦德国的航海学会进行系统研究的基础上，世界上第一个通航分隔制于1976年在多佛尔海峡实行，改善了交通流，减少了碰撞事故。这是现代海上交通系统研究获得的成功范例。

20世纪60年代，作为岛国的日本经济迅速发展，水域船舶密度大、小船多，船舶碰撞事故相应增多，促使日本相关人员加强对海上交通实况的调查研究。日本的山口等人于1963年率先对海上交通实况进行调查。随后，藤井、丰田等成立了海上交通调查小组，对海上交通实况进行调查。为协调和加强研究工作，日本于1976年成立了海上交通工程学研究组。

1971年，日本学者藤井弥平在英国皇家航海学会学术刊物《航海杂志》上发表了题为《海上交通工程》的综述文章，将海上交通工程定义为：海上交通研究以及研究成果的应用以完善航行设施与交通规则。同年，在日本出版了世界上第一本海上交通工程专著《序说海上交通工程学》。

1972年5月，英国皇家航海学会与英国皇家造船师学会在伦敦联合主办了第一次国际海上交通工程学术会议，并以这一次国际会议正式宣告海上交通工程这一新兴学科的客观存在。在该次会议上，英国运输和道路研究所所长将海上交通工程定义为：海上交通的研究及其研究成果在改善航行设施和交通管制上的应用，其目的是使海上运输安全与高效。

海上交通工程的研究对象是海上交通，这是共识。就其研究内容来看，尚无一致的意见。日本学者藤井弥平认为：海上交通工程是以交通调查的结果为基础，进而对船舶行为的总体即海上交通作出定量的表述。藤井弥平等将海上交通工程归纳为：海上交通要素、海上交通调查、海上交通事故、海上交通的避让操纵、航路计划和海上交通管理等。美国海岸警备队海军中将将海上交通工程的组成部分归纳为：船舶操纵能力，现有的及规划的港口、航道和岩上设施的使用，港口、航道、岸上设施的布置和设计3个方面。吴兆麟教授将其归纳为：海上交通要素、海上交通调查、海上交通实况、船舶行为、海上交通事故、船舶交通模拟、船舶交通安全评价、船舶交通管理、船舶定线和船舶交通管理系统。

海上交通工程的主要研究方法是调查—分析—应用—再调查。海上交通工程的基础是海上交通实况调查和海上交通事故调查。接着采用统计、分析和模拟方法研究处理调查所得的资料和数据，发现存在的交通问题并找出解决这些问题的方法。随后将研究结果应用于交通控制和管理中，以便改善海上交通。在此基础上再进行调查以检验所采取措施的实际效果并发现新问题，进入下一循环。

海上交通工程与道路交通工程一样是交通工程的一个分支。海上交通工程是借鉴道路交通工程研究方法发展起来的学科。 

邻近的学科还有航海科学与技术，但在安全方面，航海科学与技术通常只关注本船，即单船的安全，与海上交通工程关注的交通安全有本质的差别。

而船舶交通是指定区域内船舶行为的总体与运动的组合。除对海上交通工程的概念、海上交通工程的研究内容有不同的认识外，基本上不存在学术争议。

对于船舶交通流的研究在广度与深度及取得的成果方面，远不及道路交通工程学；在船舶行为的研究方面其成果在系统性与实用性方面还存在差距，如船舶领域、避碰行为、船舶跟驰等方面；在海上交通安全评价、可接受风险水平研究方面，还缺乏客观、深入、系统的研究；在海上智慧交通的研究方面还有待进一步展开等。