Die Anfänge der Straßenbahn in Jena und ihr Ausbau bis 1934 sind eng mit der Entwicklung der städtischen Infrastruktur verbunden. Wie in vielen Städten jener Zeit, war der Bau einer Straßenbahn auch in Jena an die Errichtung eines Elektrizitätswerks gekoppelt. Ende des 19. Jahrhunderts gab es mehrere Bestrebungen, ein modernes Straßenbahnnetz aufzubauen, da gasmotorbetriebene Fahrzeuge inzwischen als veraltet galten. Schließlich unterzeichnete die Stadt 1899 einen Vertrag, der den Bau eines Elektrizitätswerks und eines Straßenbahnnetzes besiegelte.
Im Jahr 1901 wurden die ersten fünf Linien in Betrieb genommen. Diese Linien deckten zentrale Verkehrswege der Stadt ab und verbanden den Norden mit dem Süden. Eine wichtige Strecke führte von Zwätzen im Norden über das Stadtzentrum bis nach Winzerla im Süden. Zusätzlich gab es Verbindungen zu wichtigen Knotenpunkten wie dem Saalbahnhof und dem Westbahnhof. Schon ein Jahr nach der Inbetriebnahme konnte die Straßenbahn beachtliche Fahrgastzahlen vorweisen: 1902 wurden fast 850.000 Personen befördert.
Bereits in den ersten Jahren wurden jedoch Anpassungen am Streckennetz vorgenommen. Eine Paralleltrasse zur Hauptstrecke über den Holzmarkt durch die Leutrastraße wurde bereits 1909 wieder aufgegeben. Jena-Ost erhielt 1914 seinen Straßenbahnanschluss, der über die Camsdorfer Brücke führte. Bis 1934 wuchs das Streckennetz auf seine größte Ausdehnung von insgesamt 20 Kilometern, davon etwa anderthalb Kilometer zweigleisig. In diesem Jahr wurde die Strecke von Burgau bis zur Nachbargemeinde Lobeda eröffnet.
Der Ausbau der Straßenbahn ging jedoch nach 1934 nur langsam weiter. In den folgenden Jahrzehnten gab es lediglich kleinere Änderungen und Korrekturen am Netz. Beispielsweise wurde 1961 eine eingleisige Strecke in das Neubaugebiet Jena Nord I erweitert. Die drei Hauptlinien, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts in Betrieb gingen, blieben bis in die 1960er Jahre weitgehend unverändert.
Nach dem Zweiten Weltkrieg erholte sich das Netz recht schnell, und bereits in den 1950er Jahren verkehrten die Straßenbahnen im 10- bis 15-Minuten-Takt. Mit den neuen Straßenbahnen aus den Waggonbau-Fabriken in Werdau und Gotha konnten die Nachkriegsjahre überwunden werden, und Jena profitierte von einem modernen Fuhrpark. Besonders die Linie vom Holzmarkt nach Zwätzen wurde 1960 vollständig mit Nachkriegsfahrzeugen betrieben.
In den 1960er Jahren jedoch geriet die Straßenbahn in Jena zunehmend in Bedrängnis. Ähnlich wie in vielen anderen Städten der DDR wurde auch hier darüber nachgedacht, die Straßenbahn zugunsten von Bussen stillzulegen. Diesem Trend fielen einige Nebenlinien zum Opfer, wie etwa die Strecke zum Saalbahnhof, die 1963 auf Busbetrieb umgestellt wurde. Pläne, das gesamte Straßenbahnnetz bis 1985 abzuwickeln, konnten jedoch nicht umgesetzt werden, da die notwendigen Busse nicht rechtzeitig beschafft werden konnten. Stattdessen einigte man sich auf den Erhalt der wichtigsten Strecken, darunter die Nord-Süd-Relation und die Verbindung nach Jena-Ost.
Die Veränderungen nach der Wiedervereinigung brachten schließlich den entscheidenden Wendepunkt für die Straßenbahn in Jena. Neue rechtliche Rahmenbedingungen und Fördermöglichkeiten ermöglichten den Ausbau des Netzes. 1993 wurde der erste Spatenstich für eine Neubaustrecke gefeiert, die die Verbindung vom Stadtzentrum nach Lobeda verbesserte. Bis 1997 wurden mehrere neue Streckenabschnitte eröffnet, darunter die Trassen nach Lobeda und Burgau sowie die Verbindung vom Holzmarkt zum Ernst-Abbe-Platz.
Besonders die südlichen Strecken zeichnen sich durch ihren modernen Stadtbahncharakter aus. Hier wurden vielfach niveaufreie Kreuzungen gebaut, um den Verkehr reibungslos zu gestalten. Die Linien 3, 4 und 5 verbinden seitdem Lobeda und Burgau mit dem Stadtzentrum, und 2009 wurde der Ring von Lobeda-West über Göschwitz nach Burgau geschlossen. Ein neuer Betriebshof in Burgau wurde 2008 nach elfjähriger Bauzeit eröffnet und beherbergt heute die modernen Niederflurfahrzeuge, die seit 1995 im Einsatz sind.
