Ursprünglich wurde unter dem Begriff Digital Subscriber Line die Übertragungstechnik für den Basisanschluss von ISDN verstanden, das heißt das Echokompensationsverfahren. Ende der 1980er- und Anfang der 1990er-Jahre wurden digitale Signalprozessoren mit sehr hoher Rechenleistung verfügbar, welche neue, heute als DSL bekannte Verfahren, ermöglichten. Das erste DSL-Verfahren, das mit diesen Bausteinen entwickelt wurde, war HDSL. Normungsbehörden in Amerika (ANSI) und Europa (ETSI) begannen damals sofort damit, diese Technik zu standardisieren, um sie in großem Maßstab für Standleitungen einzusetzen. Es gab wichtige Randbedingungen: es sollten die bereits für Telefonie verlegten Kupfer-Doppeladern verwendet werden, es sollten in USA eine Bitrate von 1,544 MBit/s (T1), in Europa 2,048 Mbit/s (E1) erreicht werden, es sollte eine Reichweite von 3 bis 4 km erzielt werden. HDSL wurde standardisiert und wird stellenweise bis heute für Standleitungen verwendet. HDSL wurde inzwischen weitgehend von SHDSL abgelöst, welches nur ein Aderpaar benötigt und weniger Strom verbraucht aber nicht an die Reichweite von HDSL (mit Signalregeneratoren) heranreicht.

In den 1990er-Jahren wurden eine Reihe weiterer DSL-Verfahren entwickelt. ADSL war, nach HDSL, das erste dieser neu zur Verfügung stehenden Verfahren. Als der Internet-Verkehr so hohe Wachstumsraten aufzuweisen begann, dass der Ausbau der Netze kaum mehr mit dem wachsenden Bedarf an Bandbreite Schritt halten konnte, sollten nicht nur die Backbones ausgebaut werden, sondern auch den Benutzern höhere Geschwindigkeiten geboten werden. Das inzwischen verfügbare ADSL wurde als Technik für den Hochgeschwindigkeitszugang zum Internet ausgewählt und weltweit von vielen Netzbetreibern im Telefonnetz zugelassen.

In Deutschland wurde die Bezeichnung DSL zunächst als Synonym für einen breitbandigen Internetzugang über ADSL bekannt, so dass inzwischen auch andere breitbandige Internetzugänge (zum Beispiel über Satellit) als »DSL« vermarktet werden. Die DSL-Techniken wurden jedoch auch für andere Anwendungen als den Internetzugang konzipiert. Ursprünglich verwendet für Standleitungen, die keine hohe Stückzahl haben, waren Internetzugänge die erste Massenanwendung. Besonders Video-Anwendungen sollen künftig über fortgeschrittene DSL-Techniken mit hoher Bitrate neue Märkte erschließen.