แนวคิดเกี่ยวกับมหาวิทยาลัยเปิด เป็นความพยายามที่รัฐบาลจะขยายโอกาส เพื่อการศึกษาระดับอุดมศึกษา แก่ประชาชนให้มากที่สุด แนวคิดนี้ได้เคยนำมาใช้แล้วในประเทศไทย โดยมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์และการเมือง ซึ่งตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2476 ได้จัดการศึกษาระบบ "ตลาดวิชา" รับนักศึกษาโดยไม่มีการสอบคัดเลือก ไม่บังคับให้เข้าฟังบรรยาย แต่ยังคงใช้วิธีการจัดการศึกษา ในลักษณะเดียวกับ มหาวิทยาลัยทั่วไป คือใช้ชั้นเรียนเป็นหลัก นักศึกษาอาจศึกษาได้ด้วยตนเอง หรืออาจเข้าฟังบรรยาย หรือไปพบอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยได้ ต่อมามหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ได้ เปลี่ยนมาเป็นระบบจำกัดการรับนักศึกษาเช่นเดียวกับมหาวิทยาลัยอื่น ๆ

ในปี พ.ศ. 2514 ได้มีการจัดตั้งมหาวิทยาลัยแบบตลาดวิชา ขึ้นอีกแห่งหนึ่ง คือ มหาวิทยาลัยรามคำแหง ซึ่งเปิดหลักสูตรการศึกษามากกว่ามหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ์ในระยะที่เปิดสอนในระบบตลาดวิชา และสามารถรับนักศึกษาได้เป็นจำนวนมาก แต่ยังคงจัดการศึกษาโดยอาศัยชั้นเรียนเป็นหลัก เช่นเดียวกันทำให้มากวิทยาลัย รามคำแหงประสบปัญหาต่าง ๆ เป็นอันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอาคารสถานที่เรียน ไม่สามารถขยายให้เพียงพอกับจำนวนนักศึกษาที่เพิ่มขึ้นทุก ๆ ปี

หากมหาวิทยาลัยรามคำแหงจะขายการจัดการศึกษาที่ดำเนินการอยู่นี้ให้เพียงพอกับความต้องการ ของผู้เรียนแล้ว รัฐบาลและมหาวิทยาลัยจะต้องรับภาระหนักในด้านการลงทุนซึ่งเพิ่มขึ้นทุกปี ีไม่มีวันสิ้นสุด เพื่อเป็นการขยายและกระจายโอกาส ทางการศึกษาระดับอุดมศึกษาแก่ประชาชน ให้กว้างขวางยิ่งขึ้น โดยใช้ทรัพยากรที่มีจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุด จัดตั้งมหาวิทยาลัยขึ้นอีกแห่งหนึ่ง มีลักษณะเป็นมหาวิทยาลัยในระบบเปิด รัฐบาลจึงดำเนินการดำเนินการสอนโดยใช้ระบบการสอนทางไกล ซึ่งพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานชื่อ "มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช" ตามพระนามเดิมของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 7 เมื่อครั้งทรงดำรงพระอิสริยยศ เป็น "กรมหลวงสุโขทัยธรรมราชา" และพระราชทาน พระบรมราชานุญาตให้ใช้พระราชลัญจกรในรัชกาลที่ 7 ซึ่งเป็นรูปพระแสงศรสามองค์ นำมาประกอบกับเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของกรุงสุโขทัย เป็นตราประจำมหาวิทยาลัย

เมื่อวันที่ 5 กันยายน พ.ศ.2521 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้ทรงลงพระปรมาภิไธย ในพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช มหาวิทยาลัยจึงกำหนดวันที่ 5 กันยายน ของทุกปีเป็นวันสถาปนามหาวิทยาลัย

ในฐานะที่เป็นมหาวิทยาลัยของรัฐ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราชมีอำนาจให้ปริญญา และประกาศนียบัตรที่มีศักดิ์และสิทธิเช่นเดียวกับ มหาวิทยาลัยของรัฐอื่น ๆ ทุกประการ

ในวันที่ 24 ตุลาคม พ.ศ.2521 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งกรรมการสภามหาวิทยาลัยชุดแรก รวมทั้งได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ แต่งตั้ง ศาสตราจารย์ ดร.วิจิตร ศรีสอ้าน ให้ดำรงตำแหน่งอธิการบดีคนแรก

หลังจากได้ใช้เวลาเตรียมการด้านต่าง ๆ เพื่อให้พร้อมที่จะเปิดสอนเป็นเวลาประมาณ 2 ปี มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราชจึงได้เปิดรับนักศึกษารุ่นแรก เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม พ.ศ.2523 สาขาวิชาที่เปิดสอน 3 สาขาวิชา คือ สาขาวิชาศิลปศาสตร์ สาขาวิชาศึกษาศาสตร์ และสาขาวิชาวิทยาการจัดการ

ต่อมาในปี พ.ศ.2525 มหาวิทยาลัยได้ขยายการรับนักศึกษาเพิ่มขึ้นในสาขาวิชานิติศาสตร์ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สุขภาพ สาขาวิชาเศรษฐศาสตร์ สาขาวิชาคหกรรมศาสตร์ และสาขาวิชา ส่งเสริมการเกษตรและสหกรณ์ ปีการศึกษา 2526 มหาวิทยาลัยได้เปิดสอนสาขาวิชารัฐศาสตร์ ปีการศึกษา 2527 เปิดสอนสาขาวิชานิเทศศาสตร์ ในปีการศึกษา 2538 มหาวิทยาลัยได้เปิดสอนสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และในปี พ.ศ.2544 ได้เปิดสอนสาขาวิชาพยาบาลศาสตร์ เพิ่มขึ้นอีกสาขาวิชาหนึ่ง ซึ่งรวมเป็น 12 สาขาวิชา