2005年7月，当时的中国信息产业部发出通知，要求相关企业本着有效利用、节约资源、技术可行、合理负担的原则，实现电信管道、电信杆路、通信铁塔等电信设施的共用。已建成的电信管道、电信杆路、通信铁塔等电信设施的电信业务经营者应当将空余资源以出租、出售或资源互换等方式向有需求的其他电信业务经营者开放。

2008年8月27日，中国国家审计署的一份工作报告显示，2002年至2006年，中国移动、电信、联通、网通、铁通5家企业累计投入11235亿元用于基础设施建设，重复投资问题突出，网络资源利用率普遍偏低，通信光缆利用率仅为1/3左右。运营商之间资源共享的呼声随之而起。 

2010年－2013年间，工信部和国资委联合印发了《关于推进电信基础设施共建共享的实施意见》，提出该年度共建共享考核的各项要求和具体考核指标。没完成指标的，则由国资委给以相应的业绩考核扣分处理。

2014年3月26日，由国资委牵头，会同工信部，组织三大运营商召开过一次协调会。会议研究讨论了铁塔公司组建涉及的重要问题，明确设立铁塔公司协调组和筹备组。其中，协调组负责协调公司组建中的重大事项，筹备组负责具体的公司组建工作。

2014年4月30日，工信部相关司局负责人证实，三家基础电信企业正在研究共同组建一家“通信设施公司”，负责统筹建设通信铁塔设施，进一步提高电信基础设施共建共享水平。该负责人称，“基础电信企业的这种探索有利于促进资源节约和环境保护，也有利于降低行业的建设成本，最终惠及广大电信用户。”

“国家基站公司”将成立的消息引发股市上相关股票出现大幅波动。在香港上市的中国联通(3.18, 0.11, 3.58%)H股大涨5.87%，中国电信也大涨3.11%，中国移动则上涨不大。原因是一旦“国家基站公司”成立，中国电信和中国联通将能以很少的成本快速布置4G基站，进而能集中精力发展新业务。

2014年7月11日，铁塔公司终于落地。三大运营商中国移动、中国联通和中国电信共同签署了《发起人协议》，分别出资40.0亿元人民币、30.1亿元人民币和29.9亿元人民币，在中国通信设施服务股份有限公司中各持有40.0%、30.1%和29.9%的股权。

2014年7月15日，中国通信设施服务股份有限公司正式成立，注册资本100亿元。

2014年 9月3日，继省公司总经理选聘结束后，铁塔公司又开始启动省公司副总选聘，由三大运营商根据内部报名情况推荐候选人，省公司副总与正职不能来自同一运营商。

2014年09月11日从中国铁塔股份有限公司了解到，“中国通信设施服务股份有限公司”进行了工商变更登记手续，正式更名为“中国铁塔股份有限公司”。

2014年11月5日，中国铁塔股份有限公司获悉，铁塔公司已全部完成地市分公司和31个省级分公司部门负责人的选聘工作，已聘共计842人，均来自三大电信运营商。至此，铁塔公司基本完成从总部到省、市三级公司的组建。 

2014年11月18，中国铁塔股份有限公司上海市分公司成立。

2018年7月23日，中国铁塔发售约431.15亿H股，集资最多约681亿港元，上市时间为8月8日。 

2018年8月8日，中国铁塔开始交易，计划净融资534亿港元。 交易首日，以1.260港元/股开盘，以1.260港元/股收盘，涨幅0%。

2019年，入选“2019福布斯全球数字经济100强”，排第71位。

2020年03月18日，中国铁塔股份有限公司发布了2019年业绩报告。报告显示，中国铁塔2019年实现营收764.28亿元，同比增长6.4%；实现盈利52.22亿元，同比大增97.1%，盈利能力快速增强。其中，塔类业务营收714.06亿元，同比增长4.1%；室分系统业务收入26.58亿元，同比增长46.1%；跨行业即能源经营业务收入20.80亿元，同比增长70.2%。

2019年，中国铁塔推出铁塔换电产品后，随州分公司于2019年9月开始推出换电服务。随州目前已经建成20个换电站，全市已有200多名外卖小哥、快递员在使用这种换电服务。 

2022年8月8日，中国铁塔在港公布2022年中期业绩。中国铁塔深入推进“一体两翼”战略布局“5G+室分”双增长引擎动能初显 两翼业务发展势头良好。 

2023年3月22日，中国电科与中国铁塔在京签署战略合作框架协议。根据协议，双方将在行业数字化、资源开放等领域开展全方位、多层次合作。