1965年美國薩加桑納開通的2000門空分程控電話交換機，是世界上第一部程控電話交換機。程控電話交換機具有軟件讀寫，復制方便；體積小，重量輕；便于提供新服務項目：維護管理方便，便于實現維護自動化；可采用公共信道信令系統，提高通信網的效能和服務質量。隨著電子計算機技術的迅猛發展，程控電話交換機的性能不斷提高，使用日益廣泛，軍事上不僅可用于戰略通信網，也可用于野戰通信網。中國到80年代后期，陸續將自行研制的程控電話交換機用于裝備市內電話網、長途電話網和軍事通信網。現代程控電話交換機將趨向于發展數字時分制機型，采用通用微處理機和分布控制方式，使用高級語言，并采用模塊化和結構程序的設計方法。
自動電話交換由“機電”方式向“程控”方式演變，是20世紀電話通信的又一次重大變革。程控電話交換機就是電子計算機控制的電話交換機。它是利用電子計算機技術，用預先編好的程序來控制電話的接續工作。1965年5月，美國貝爾系統的1號電子交換機問世，它是世界上第一部開通使用的程控電話交換機。但這還不是時分數字式的，而是所謂“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用戶在打電話時要占用一對線路，也就是要占用一個空間位置，一直到打完電話為止。過去機電式的交換機都是空分方式的。從1965年到1975年這10年間，絕大部分程控交換機都是空分的、模擬的。為什么不直接實現數字化呢？這是因為交換機中的兩大部分，即公共控制設備部分和通話電路接續部分中，隨著電子器件、集成電路和電子計算機技術的發展解決公共控制設備的電子化、實現計算機控制比較順利；而想要把通話接續部分的金屬接點換成電子接點卻比較困難，因為沒有一種電子接點的開關性能（即開關斷開時的電阻與接通時的電阻之比）能比得上金屬接觸點。
1970年，法國開通了世界上第一部程控數字交換機，采用時分復用技術和大規模集成電路。隨后世界各國都大力開發。進入80年代，程控數字電話交換機開始在世界上普及。
程控數字交換與數字傳輸相結合，可以構成綜合業務數字網，不僅實現電話交換，還能實現傳真、數據、圖像通信等的交換。程控數字交換機處理速度快，體積小、容量大，靈活性強，服務功能多，便于改變交換機功能，便于建設智能網，向用戶提供更多、更方便的電話服務。因此，它已成為當代電話交換的主要制式。