Le 6 mars 1967, l'USAF proposa à 21 constructeurs aéronautiques de lancer une étude pour son programme Attack-Experimental ou AX d'avion d'attaque au sol peu coûteux. Six compagnies répondirent à l'appel, dont Fairchild et Northrop, qui reçurent des contrats pour construire des prototypes.
En 1969, l'ingénieur français Pierre Sprey et ses collègues John Boyd, Everest Riccioni et Harry Hillaker précisèrent les caractéristiques voulues de l'appareil qui devaient tirer pleinement les leçons de la guerre du Viêt Nam, durant laquelle les avions, en particulier les chasseurs-bombardiers AD Skyraider, avaient été durement touchés par les canons de DCA et les missiles sol-air nord-vietnamiens. L'objectif était de concevoir un avion robuste, capable de revenir à sa base même très endommagé, tout en délivrant une forte charge offensive2.
Le premier vol du prototype YA-10A de Fairchild a eu lieu le 10 mai 1972. Le 10 janvier 1973, l'A-10 est déclaré vainqueur de la compétition face au Northrop A-9. Les premiers A-10A ont été livrés en octobre 1975 à la base aérienne Davis-Monthan, dans l’Arizona. 715 appareils (dont un biplace) furent construits pour l’USAF entre 1975 et 1984. L’A-10 Thunderbolt II a cependant été assez mal accueilli dans les forces aériennes américaines ; les membres des états-majors, souvent anciens pilotes de chasse, regroupés dans ce que l'on peut appeler la Fighter Mafia (en), avaient plus confiance dans les F-15 et F-16 et préféraient donner le travail d'appui des troupes terrestres aux hélicoptères de l'US Army Aviation développés à cette fin, tel le AH-1 Cobra puis l’AH-64 Apache.
De nombreux appareils ont été convertis en observateurs avancés (OA-10A) par de très légères modifications, cette désignation étant abandonnée dans les années 1990/2000.
Boeing, en partenariat avec Korea Aerospace Industries, prévoit livrer 233 A-10 avec des ailes neuves entre 2012 et 2018 et prévoit qu'ils resteront en service jusqu'en 20403. Mais pour raisons financières, le Département de la Défense tente de le retirer du service
