Известно, что методом промасливания ткани викинги придавали парусам своих драккаров дополнительную прочность и защиту от воды и соли. 1627 год отмечен появлением производства «промасленного полотна», которое можно считать дальним предком линолеума. Примерно через сто лет зафиксировано его применение в качестве напольного покрытия. Натан Смит запатентовал этот материал в 1763 году с таким описанием: «… на ткани находится покрывающая её масса из смеси смолы, живицы, испанского коричневого красителя, пчелиного воска и льняного масла, которая наносится в горячем состоянии».
В 1843 году впервые упоминается использование природного каучука и добавление молотой пробки при производстве полотна. Так появился камптуликон (греч. кампто — гнуть, сгибать). Камптуликон был уже прямым предшественником линолеума. Материал быстро обрёл популярность, но 10 июня 1846 года Р. У. Томсоном запатентована первая в мире автомобильная шина, что вскоре вызвало скачок цен на каучук, который применялся для производства камптуликона. Производители стали искать замену подорожавшему сырью; заменителем каучука стали льняное масло и льняная олифа (позднее её заменил линоксин).
19 декабря 1863 года англичанин Фредерик Уолтон получил патент № 209/1860 на производство линолеума. Это был тот же камптуликон, но в его ингредиентах не было каучука. Позднее шотландец Майкл Нэйн (англ. Michael Nairn) значительно усовершенствовал технологию производства этого напольного покрытия.
Завод по производству линолеума, 1932
Промышленное производство линолеума впервые начато компанией «Walton, Taylor and Co.» в 1864 г. в городе Стайнес, близ Лондона. Первоначально линолеум получали на тканевой (джутовой) основе из растительных масел (льняного, подсолнечного, тунгового), пробковой муки и др.) — так называемый глифталевый линолеум.
В начале XX века Российская империя была одним из основных производителей линолеума. В Одессе и Риге находились крупнейшие фабрики Европы. После Октябрьской революции Россия утратила позиции мирового лидера в производстве напольных покрытий.
Из-за дефицитности сырья (растительного масла) глифталевый линолеум с 1950-х годов уступил место поливинилхлоридному линолеуму. В СССР и других странах в этот период были закрыты практически все производства линолеума из природного сырья. Поливинилхлоридное напольное покрытие уже не является линолеумом, поскольку его ингредиенты не имеют ничего общего с теми, которые запатентовал Уолтон, однако новый материал сохранил старое название.
Нефтяной кризис 1973 года, поднявший цены на нефть (и, как следствие, на поливинилхлорид), вынудил производителей вновь обратить внимание на природное сырьё. Этому же способствовали экологическое движение по всему миру и растущая экологическая грамотность населения. На начало 2000-х годов мировой объём производства натурального линолеума составил более 40 млн м²/год.
Современная технология производства линолеума такова: льняное масло окисляется, и формируется специальная смесь, называемая линолеумным цементом (англ. linoleum cement). Смесь охлаждается и смешивается с сосновой смолой и древесной крошкой, и тогда формируются листы линолеума.
Крупнейшие мировые производители натурального линолеума — Forbo (60 % производства)[источник не указан 1437 дней], DLW и Tarkett.