ผู้แทนคนแรกของประเทศอิสราเอลในประเทศไทยคือ นายแพทย์เปเรซ จาคอบสัน ผู้ได้รับแต่งตั้งให้เป็นกงสุลกิติมศักดิ์ พ.ศ. 2496 โดยให้ความช่วยเหลือผู้อพยพชาวอิสราเอลราว 200 คนในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ความสัมพันธ์ทางการทูตเริ่มขึ้นอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2497 และมีความแน่นแฟ้นยิ่งขึ้นเมื่อได้ตั้งสถานเอกอัครราชทูตอิสราเอลในกรุงเทพฯ  เมื่อปี 2501 โดยมีนายมอร์เดคาย คิดรอน เป็นเอกอัครราชทูตอิสราเอลคนแรกประจำประเทศไทย จากนั้นได้มีการเปิดสำนักงานทูตพานิชย์ในอิสราเอลในปี 2531และเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2539  ดร.รณรงค์ นพคุณ ยื่นพระราชสารตราตั้งเป็นเอกอัครราชทูตไทยคนแรกประจำอิสราเอลแก่ประธานาธิบดีเอเซอร์ ไวซ์แมนน์ 

 

          ความสัมพันธ์ระหว่างสองประเทศได้บันทึกการเสด็จเยือนครั้งประวัติศาสตร์ของ สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร   สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี   สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณ์วลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี  และสมเด็จพระพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยานิวัฒนา

 

          บุคคลสำคัญจากอิสราเอลที่มาเยือนประเทศไทยรวมถึงผู้บัญชาการทหารสูงสุดของอิสราเอล นายยิตซัก ราบิน  และผู้นำซึ่งเป็นที่รู้จักไปทั่วโลกได้แก่ รัฐมนตรีต่างประเทศ นายอับบา อีบัน นางโกลดา เมียร์  นายโมเช ดายัน และ นายชิมอน เปเรส  

 

          การก่อตั้งหอการค้าไทย-อิสราเอล เมื่อพ.ศ. 2533 ยังช่วยกระชับความสัมพันธ์ในเชิงเศรษฐกิจเป็นเวลากว่า 10 ปี และขยายอัตราการค้าระหว่างประเทศ ระหว่างปี 2533-2539 จาก 166 ล้านดอลลาร์สหรัฐเป็น 500 ล้านดอลลาร์ หลังจากการเยือนประเทศของรัฐมนตรีต่างประเทศนายชิมอน เปเรส ในปี 2536 ข้อตกลงทางการบินก็มีผลบังคับใช้  โดยสายการบินอิสราเอล “แอล อัล” เริ่มบริการเที่ยวบินมายังประเทศไทยอันเป็นการส่งเสริมความสัมพันธ์ทางการค้าและการท่องเที่ยว ซึ่งส่งผลให้มีนักท่องเที่ยวชาวอิสราเอลจำนวนมากเดินทางมายังประเทศไทย  ประกอบกับที่ได้รับข้อยกเว้นในการทำวีซ่าเข้าประเทศด้วย นอกจากนี้ตั้งแต่พ.ศ 2537 เป็นต้นมา อัตราของผู้ใช้แรงงานไทยในอิสราเอลเพิ่มขึ้นทุกปี  ปัจจุบันมีแรงงานไทยอยู่ราว ๆ 30,000 คนในภาคการเกษตร

 

          โครงการความร่วมมือระหว่างไทย-อิสราเอล ได้แก่ โครงการความร่วมมือทาง ด้านการเกษตรซึ่งอิสราเอลร่วมกับมหาวิทยาลัยขอนแก่น ภายใต้การสนับสนุนของ “มาชาฟ” หรือศูนย์ความร่วมมือระหว่างประเทศของอิสราเอล เริ่มดำเนินงานตั้งแต่ พ.ศ. 2503-2512 ผู้เชี่ยวชาญไทยที่เข้าร่วมหลักสูตรมาชาฟที่อิสราเอลมีสองสาขาหลัก คือ ด้านการเกษตรและการศึกษา โดยจะมุ่งเน้นการพัฒนาการศึกษาของเด็กปฐมวัย โดยมีหม่อมหลวงอนงค์ นิลอุบลและหม่อมดุษฎี บริพัตร เป็นผู้จัดทำหลักสูตร  โครงการล่าสุดคือ แปลงสาธิตการเกษตรไทย-อิสราเอลสำหรับพืชมูลค่าสูง ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างคณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่นกับรัฐบาลอิสราเอล โดยได้รับพระมหากรุณาธิคุณจากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีเสด็จฯ เปิดโครงการแปลงสาธิตการเกษตร เมื่อวันที่ 23 มกราคม พ.ศ. 2547 ​​