Sejarah renang indah sebagai olahraga yang dipertandingkan dan memiliki organisasi dimulai sejak awal abad ke-20, walaupun ditemukan bukti-bukti bahwa orang di zaman kuno sudah melakukan gerakan-gerakan seperti balet di dalam air. Pertandingan renang indah pertama kali dilakukan tahun 1890 dan 1891 di Berlin, serta tahun 1892 di London. Pada waktu itu, pertandingan renang indah hanya boleh diikuti peserta pria. Wanita pertama kali mengikuti pertandingan renang indah pada tahun 1907. Pada awalnya, renang indah (synchronized swimming) disebut sebagai artistic swimming, ornamental swimming, figure swimming, pattern swimming, atau scientific swimming. Sekelompok wanita Kanada pimpinan atlet polo air sekaligus penyelam bernama Margaret Sellers mengembangkan olahraga ornamental swimming yang teknik dasar renang dengan teknik untuk menyelamatkan orang tenggelam.
Pada tahun 1907, pebalet Annette Kellerman dari
Pebalet air Annette Kellerman menjadi inspirasi bagi film Million Dollar Mermaid. Film tersebut dibintangi Esther Williams yang juga juara AS renang
Setelah melakukan pertunjukan keliling dunia, perenang AS yang mempertontonkan eksibisi renang indah di Olimpiade Roma 1960. Namun baru pada Olimpiade Los Angeles 1984, renang indah dijadikan salah satu cabang pertandingan di olimpiade. Pada waktu itu, cabang renang indah di olimpiade memiliki dua jenis pertandingan, duet dan tunggal. Sekarang, cabang renang indah di olimpiade hanya mempertandingkan kategori duet (2 perenang) dan beregu (satu regu 8 perenang). Kejuaraan nasional renang indah di Amerika Serikat merupakan satu-satunya kejuaraan di dunia yang mempertandingkan kategori trio (3 perenang).
