Учредяването му става със специално постановление на Върховния съд или Съд на висшата инстанция на 25.11.1878 г. Установен е в София при Съдебния отдел на Временното руско управление, има състав от трима членове и е поставен под ръководството на управляващия отдела Сергей Лукиянов. Първият му председател е д-р Димитър Греков.
Статутът и самостоятелността на Върховния съд, както и разграничаването му от изпълнителната власт са уточнени и доразвити от Указ № 50 на княз Александър І Батенберг. Още през първите години от съществуването си под председателството на д-р Димитър Греков, завършил право в Париж и Екс ан Прованс, човек с обширни познания, опит и енергия, съдът увеличава състава си. Поема функциите по разясняването и тълкуването на законите за правилното и еднаквото им прилагане, постановява решения с принципно и ръководно значение.
Най-съществени структурни промени в работата на съда настъпват след приемането през 1898 г. на Закона за устройство на съдилищата, който създава в България съдебна система по европейски образец. Върховният касационен съд получава статут на инстанция, която оказва висш съдебен надзор върху съдилищата в страната. Съдиите са разпределени в гражданско и углавно отделения. Учредява се и Общо събрание на ВКС, което се свиква за разглеждане на специални дела.
При Върховния касационен съд има един главен прокурор и двама прокурори на отделение. Предвидени са високи изисквания към кандидатите за заемане на длъжност в институцията, а председателят се назначава от княза по предложение на министъра на правосъдието. Регламентирана е и несменяемостта на съдиите. Съдът е овластен да се произнася по въпроси, които в практиката са се оказали спорни. Неговите тълкувателни актове по разпореждане на министъра на правосъдието се обнародват в „Държавен вестник” за „сведение и ръководство на съдилищата” (чл. 39).
Деветосептемврийската промяна от 1944 г. оставя съдебната система и Върховния касационен съд непроменени, но с поредица от наредби-закони се отменя несменяемостта на съдиите и се започват персонални промени. Създаването на нова съдебна организация става след приемането на Конституцията на Народна република България през 1947 г. Със специален закон Върховният касационен съд е закрит и дейността му е възложена на Върховен съд, който разглежда като първа инстанция делата на подсъдими министри, генерали, прокурори, съдии и следователи, а като втора инстанция се произнася по жалби и протести срещу съдебни актове на други правораздавателни органи.
Законът въвежда изборното начало в съдебната система. Върховният съд се отчита за дейността си пред Народното събрание и вече му е дадена законодателна инициатива.
Организацията на съдебна система след промените от 1989 г. е уредена с приетата през 1991 г. Конституция на Република България и последвалия Закон за съдебната власт от 1994 г. Правораздаването се осъществява от Върховния касационен съд, Върховния административен съд, апелативни, окръжни, военни и районни съдилища. Съдебното производство се разделя на три инстанции. Върховният касационен съд правораздава като трета касационна инстанция, осъществява върховен надзор за точно и еднакво прилагане на закона, контролира законосъобразността на съдебните актове и решава споровете за подсъдност (чл. 81). Той е висшата съдебна инстанция по наказателни, граждански и търговски дела.
Съдът се произнася в Общо събрание, в което участват всички съдии на колегиите, с тълкувателни решения по приложението на закона или когато се взима решение за сезиране на Конституционния съд.
Председателят на ВКС се избира по предложени от Висшия съдебен съвет кандидатури и се назначава от Президента на републиката за срок от седем години. Той е член по право на Висшия съдебен съвет.