前身是区域合作发展组织。1964年7月成立，创始国为伊朗、土耳其和巴基斯坦。1977年签订《伊兹密尔条约》，主要内容成为后来的中西亚经济合作组织的组织框架和基本宪章。1985年，变更为现名。1992年，伊朗、土耳其和巴基斯坦再次倡导成立经济合作组织，得到已独立的原苏联中亚加盟共和国的响应，苏联中亚五国、阿塞拜疆和阿富汗加入，其成员国扩大为巴基斯坦、伊朗、土耳其、阿富汗、阿塞拜疆、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦十国。总部设在德黑兰。1995年，成为联合国的观察员组织。

1998年5月11日，中西亚经济合作组织第五次首脑会议通过呼吁建立区域交通、通信和能源体系的《阿拉木图宣言》。宣言指出，经济合作组织成员国的地缘战略位置十分重要，自然资源储藏量丰富，具有共同的经济发展潜力，因此它将在国际上发挥关键作用。各国应首先集中力量，早日建成本区域多元化的石油天然气运输管道网，以促进各国经济发展和人民生活水平提高。

中西亚经济合作组织的主要目标包括：促使各成员国的经济可持续发展；逐步消除贸易壁垒，促进区域内贸易，在世界贸易中更大地发挥促进经济增长的作用，逐步实现成员国经济一体化，促进经济自由化和私有化；发展区域内的交通运输和通讯等基础设施，能够为成员国之间以及与世界其他地区实现更加便捷的联系；充分利用中西亚经济合作组织内部的物质和其他资源，挖掘和利用工农业的潜力；实现区域内在打击毒品、生态环境保护和加强各国人民之间的历史文化纽带方面的合作。