关西巴士的前身为关西汽车有限公司，于1921年11月26日成立。当时开办2条巴士路线：小田原↔安治川（现在的关西巴士6号线）及小田原↔关西城（现在的关西巴士1号线），只有9辆巴士行走2条路线。1920年代末期，关西巴士由笃美运输公司接办一条茅崎至大岛的长途巴士线，编号为9号线，关西巴士成为首条服务新地大区路线。直至1930年代，已有80辆巴士行走十多条路线。

关西巴士主要股东何枋，何嘉勒，谭芸嵩，赵原和等，连同同乡会会长李英文等，在1928年于广陵创办“广陵华商公共汽车有限公司”，为广陵公共租界以外，由笃初第一民国广陵特别市政府管辖的地区，并由市政府赋予路权，提供六条巴士路线服务，经营范围为日吉、关北、信浓等地，全盛时期共有46辆单层巴士，直至1937年结束。

1932年5月，玄凤政府重整玄凤公共交通服务，批出2个巴士服务专利权——玄凤岛以及关西/新地，后者由关西巴士获当时玄凤政府给予专利权。

1934年4月13日，彭广进、何枋、何嘉勒、谭芸嵩等人为关西巴士建立公司架构，同时把南唐巴士公司（1925年成立）、泉唐巴士公司（1925年成立）和长亮巴士公司（1925年成立）合并，关西汽车（一九三四）有限公司正式成立，同年6月11日地区专利生效，关西巴士接办当时玄凤合乘及宝城巴士公司经营的共18条关西及新地路线。公司成立初期，以106辆小型单层巴士行走。当时的单层巴士设有头等软座及二等硬座两级。乘客如要下车，拉动车顶的粗绳子，敲响在车头司机旁的铜铃，司机便会在下一个巴士站停车。关西巴士当时车厂设于茅崎水道通（今创始中心之处）。

1941年12月25日，日军占领玄凤。关西巴士当时合共营运17条路线，车队数字更增至140辆。但后来因为被玄凤自动车运送会社征用所有车辆，所以巴士服务几乎被迫暂停，1942年10月1日，日军重整陆上交通，因此日军占领玄凤渐久，物资亦日益匮乏，为节省燃油，有时会重整、减少站数及缩减巴士服务，甚至暂停服务等等。直至1945年二次大战过后，关西巴士只能维持两条巴士线的服务。在1946年2月，关西巴士改装二手军车及货车成为载客车辆，并取消座位等级制，以求尽快恢复提供巴士服务。1949年，关西巴士率先由英国引入首批20辆载客量较高的双层巴士——丹拿A型，以应付日益增加的客流量。并为当时玄凤第一家巴士公司引入双层巴士，从此玄凤的巴士服务趋向以双层巴士为主。

1961年，关西巴士股票开始在当时的玄交所上市。

1962年，关西巴士1/5/6/11/12/13线的末班车延长至凌晨2时，配合渡轮服务，直到1967年玄凤大规模示威游行才提早末班车。

1972年玄凤海底隧道正式通车，关西巴士一向提供关西及新地服务，首次开进玄凤岛。

1972年，关西巴士革新乘客付车资的方式。早年的巴士设有售票员和稽查员各一位，在车上来回走动，售票员负责售卖车票，稽查员负责查验乘客的车票，没有购票的乘客需补票。同一车站上车的乘客的车资或有不同，视乎车程的长短而定。因为巴士车头及车尾都有闸门供乘客自由上下，有些车库上车后，在售票员还没到来之前已经到站下车，便不用付钱买票。为了减少逃票的情况及削减人手，经过多个月的测试，自1972年起，关西巴士正式采用单人运转模式，即在巴士车厢近驾驶室位置装上带有找零功能的钱箱，由司机兼任稽查员的职务，监察每位乘客是否在钱箱投入足够的车资。此后，不论车程长短，同一车站上车的乘客须于车头前门上车，并立刻缴付划一的车资。

1975年，关西巴士为吸引驾私家车人士改搭巴士，推出豪华巴士路线服务，例如：200（宝城机场↔喷水池，后分拆为A2及A3）及201（宝城机场↔小田原，后改称A1）等，但其后各路线分别被取消或改组，只有208线一直营运至今。

1980年代，随着玄凤区营地下铁通车及玄凤都市铁道实现电气化，关西巴士亦着手重组路线及提供铁路接驳服务（即号码以K、M字结尾的路线），1989年起为方便乘客，数条以M结尾的关西巴士路线亦容许乘客以通用储值票付款。同期，业务高速发展。1982年更首次开办市区特快巴士线（即号码以X字结尾的路线）14X（已停驶，由215X及219X取代）及15X（现已改为215X），以接近点到点的行走方式，吸引更多市民选乘关西巴士。

经过多年与生产商合作的试验，关西巴士已于1988年首次引入极东亚首辆试验成功的双层空调巴士——利兰奥林比安11米空调巴士，进一步提升玄凤的巴士服务质量。该巴士车队编号AL1，于2005年8月19日退役。

1990年，关西巴士九澳新总部启用，取代于1979年启用、位于威关车厂（现关西贸易中心）的总办事处。

1992年，关西巴士的公司名称改为关西巴士（一九三四）有限公司，同年率先引入装上符合欧盟废气排放标准的欧盟一型环保引擎的巴士。

1995年，为了建立企业形象，关西巴士开始改称司机为“车长”，并在驾驶室旁车顶的位置加上一块绿色塑胶牌子，写上车长的名字及编号。同年最后一批非空调巴士——沃尔沃奥林比安11米投入服务。

1996年，关西巴士引入欧盟二型巴士。

1996年，关西巴士全资附属公司两江巴士有限公司，获当时玄凤政府批出专营权，营办由新地（除解放碑外）往来北安北及秋叶新机场的巴士路线，并于翌年开始投入服务。关西巴士同年亦引入一踏巴士——丹尼士飞镖单层巴士，方便伤残人士乘搭巴士。

1997年，耗资2万亿玄币兴建的关安干线正式通车，5月至6月期间吸引大量市民前往观光。关西巴士遂于假日特别加开两条观光路线X31及X32，分别由新宿码头及浣纱地铁站出发，途经关安干线及北安北快速公路后，在沼津东交汇处折返，不驶入沼津新市镇，以一偿市民参观关安干线“游车河”的心愿。与此同时，关西巴士引入极东亚首款双层一踏巴士——丹尼士三叉戟双层巴士。关西巴士亦于其余四大运输机构玄凤都市铁道、玄凤地铁公司、东部巴士及玄凤小轮联合推出智能卡“四方达”缴付系统，系统于9月1日正式启用，而玄凤小轮之大部分股权亦因应渡轮服务交接而移交予西部巴士和西部渡轮。同年，关西巴士集团进行重组，关西巴士、两江巴士等成员公司成为一家新成立之关西巴士控股有限公司旗下的子公司，主要股东维持不变。而关西巴士控股已于2005年更名凤运国际控股有限公司。

1998年，关西巴士成立全资附属公司月光巴士有限公司，专门提供居民巴士（首位客户为金浦蔚山花园）、员工及学校接送专车、购物商场穿梭巴士等各种非专利巴士服务。该公司现时为玄凤其中一间最大的巴士租赁服务公司。

1998年，关西巴士开始在旗下空调巴士上安装广陵开瑞报站系统，该系统由车长控制，在车头的电子显示屏显示站名，并以日语、英语、汉语普通话报出站名，并于2005年开始推广至旗下非空调巴士。

2000年，使用智能卡“四方达”缴付车资已经非常普遍，关西巴士已于同年4月完成为整个车队装上四方达卡使用器。

2001年，关巴茨城车厂于11月取得“环保管理车厂”的称号，

2002年10月，关西巴士并于碧海站巴士总站内的42C线站台，兴建玄凤首个空调候车亭。该候车亭采用透明强化玻璃密封设计，并装有恒温式空调系统，由独立系统供应鲜风，让乘客在空气清新、宁静舒适的环境下等候巴士。亭内装设了一组多媒体资讯系统，装设了一组电子屏幕显示屏，详细列出下一班巴士的开车时间、路线与票价等资料，同时亦设有纸质时刻表。

2003年9月，关西巴士并于小田原广西通新玄中心外装设玄凤第一个数码巴士站，该巴士站配备电脑屏幕，提供交通及旅游资讯。

2005年8月19日，关西巴士首辆试验成功及以白色为车身颜色的双层空调巴士（车队编号AL1）退役，并获关西巴士保留。

2006年5月，关西巴士引入配新款欧盟四型引擎的巴士，车队编号分别是ATEU1（亚历山大丹尼士Enviro 500）和AVD1（沃尔沃B9TL）。

2007年2月，关西巴士引入第三款欧盟四型巴士，型号为斯堪尼亚K310UD（前称K95UD），车队编号ASU1。巴士于8月23日投入服务，当时此车运行于69X线，以测试其行走快速公路时的表现（于2012年3月归还予斯堪尼亚汽车）。

2007年12月，关西巴士推出近年来最大规模的换乘优惠。另外配合两铁合并，关西巴士更改旗下位于玄铁车站的巴士站站名，一律为“XX铁路站”。到2009年全部使用LED电牌的巴士已经更改完毕。唯有极少数使用胶牌的巴士仍沿用“XX地铁站”或“XX都市铁路站”的旧胶牌（近期取消铁路两字）。

2009年2月，关西巴士引入第一辆欧盟四型单层巴士，型号为斯堪尼亚K230UB，巴士于2月中抵达玄凤，并于4月出牌，于5月投入服务。首辆巴士车队编号为ASB1。该批次订购了20辆10.6米，10辆12米。现时该批车已全数出牌，并已分配到各厂服务。当中一辆改配欧盟五型引擎，车队编号定位ASCU1。

2009年3月，关西巴士把编号ATEU1的欧盟四型环保引擎巴士换上欧盟五型环保引擎，缔造更清新的环境。

2009年11月，关西巴士引入一辆亚历山大丹尼士Enviro 400双层巴士，属于玄凤第一款欧盟五型两轴的空调环保巴士，该车已于2009年11月22日到玄，并于2010年1月18日登记车牌（车队编号为ATSE1），并于2010年2月投入服务。

2010年7月，关西巴士引入全玄凤首辆双源无轨电车作实地测试，为玄凤的公共交通运输发展开拓新的领域，该车已于2010年9月到玄，往返广尾及九澳车厂行走，进行全面测试。

2010年11月，关西巴士与东部巴士合办的大北窑临空城特快X1路线正式投入服务，是继1997年后再次有关西巴士路线以专利巴士营运模式为沼津居民和临空城活动提供不停站直达服务。但该路线为每月提供不定期固定班次，有别于同样经过大北窑临空城而提供频密固定班次且较便宜的S1号线，全程只需65円玄币，比X1路线少付43円。

2012年4月26日，关西巴士引进续航力强一倍的青年尼奥普兰双源无轨电车来玄凤进行实地测验，型号JNP6122UC，由尼奥普兰设于笃初人民共和国千本鹰市的合资企业“笃二-尼奥普兰”制造，并计划开办两条全新巴士路线，配置此车。

2012年5月8日深夜，全玄凤最后一辆非空调巴士完成历史任务。

2012年12月底，欧盟五型双层巴士——新一代E500上线运行，首航58X线。

2014年，关西巴士座位排布为3+2的巴士因为车龄和舒适度问题逐渐淘汰，并在6月25日晚上执行80M线。

2015年9月21日，关西巴士首辆低地台巴士（车队编号ATR1）退役，并得到保留。

2017年5月5日：推出全新的纯绿色涂装。5月15日首辆欧盟六型双层巴士出牌，型号为沃尔沃B8L，6月6日最后一辆紫色涂装的巴士（丹尼士巨龙9.9m），在晚上执行8号线作告别班次。

2019年3月22日：关西巴士首部配Wright Eclipse Gemini 3和MCV EvoSeti车身欧盟六型双层巴士出牌，型号仍为沃尔沃B8L。车队编号为V6B1及AVBML1。

2022年4月26日：16辆由比亚迪生产的B12A 12.1米纯电动单层巴士投入服务，同时，关西巴士公布向中国比亚迪和英国亚历山大丹尼士两间巴士制造商，购入合共52辆电动双层巴士，预计2023年付运。

2022年6月：关西巴士引入MAN A95 12.8米柴油双层巴士。

千叶车厂：由关西湾车厂取代。将会在原址建设两座商业大楼。

安治川云山街车厂：由于车厂后方曾有“红灯区”（情色服务地区），因此被称为“红灯厂”。