Türkiye, 23 Ocak 1924 tarihinde Estonya Cumhuriyeti’ni tanımıştır. Estonya’da görev yapan ilk Türk Büyükelçisi Nuri Batu, İkinci Dünya Savaşından önce 19 Eylül 1935 tarihinde Estonya Cumhurbaşkanına güven mektubunu sunmuştur. O dönemde Estonya başkenti olan Tallinn’de ikamet eden yabancı büyükelçi sayısı dokuz, Türkiye’nin dünyadaki büyükelçilik sayısı yirmiydi.
Türkiye hiçbir zaman Estonya`nın Sovyetler Birliği tarafından işgalini tanımamış, Estonya’nın yeniden bağımsızlığına kavuşmasının ardından iki ülke arasındaki diplomatik ilişkiler 23 Ekim 1991 tarihinde yeniden kurulmuştur. 1992 yılında Litvanya başkenti olan Vilnius’ta açılan Türkiye Cumhuriyeti Büyükelçiliği, Estonya’ya da akredite edilmiştir. T.C. Tallinn Büyükelçiliği, Ekim 2001 tarihinde açılmıştır. 2001-2015 yılları arasında büyükelçi olarak Ömer Altuğ, Fatma Şule Soysal, Ayşenur Alpaslan, Ahmet Ülker, Hayriye Kumaşcıoğlu ve İnan Özyıldız yapmışlardır. Estonya’daki yeni Türk Büyükelçisi Başak Türkoğlu, 17 Ağustos 2022 tarihinde Estonya Cumhurbaşkanı Alar Karis’e güven mektubunu sunmuştur.
Estonya’yı Türkiye’de temsil eden ilk büyükelçi Sven Jürgenson, Estonya’nın bağımsızlığına yeniden kavuşmasından sonra 1996 yılında atanmıştır (Tallinn’de ikamet etmekteydi). Estonya Ankara Büyükelçiliği Şubat 2001’de açılmış, büyükelçi olarak Märt Volmer, Aivo Orav ve Miko Haljas görev yapmışlardır. Şu anki Estonya Büyükelçisi Marin Mõttus, 15 Haziran 2016 tarihinde Türkiye Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan’a güven mektubunu sunmuştur.
Ayrıca, Estonya-Türkiye arasındaki ticari ve kültür ilişkileri sorumlusu olan ve Eston vatandaşlarının sorunlarının çözümüne destek olan beş Fahri Konsolosu vardır: Tuncay Özilhan (İstanbul), Ethem Okudur (Antalya), Barış Kaya (Bursa), Zeyyat Kafkas (Trabzon) ve Nebil Taşçı (Mersin).
Riigikogu’da oluşturulmuş Estonya-Türkiye Parlamento Grubu’nun Başkanı, Estonya 200 Partisi milletvekili Liisa-Ly Pakosta; Türkiye-Estonya Parlamentolar Arası Dostluk Grubu Başkanı, AKP milletvekili Yusuf Ziya Yılmaz’dır.
Estonya-Türkiye ilişkilerin köklü olduğunu ve düzenli olarak geliştiğini karşılıklı resmi ziyaretlerin yoğunluğu da göstermektedir. Son yılların önemli ziyaretlerinden biri, Estonya Cumhuriyeti Cumhurbaşkanı Toomas Hendrik İlves’in 2010 yılında Türkiye ziyaretidir; ayrıca iki cumhurbaşkanı İstanbul’da düzenlenen besteci Arvo Pärt’ın ‘Adem’in Yakarışı’ adlı eserin dünya prömiyerine katılmışlardır. Türkiye Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan Estonya’yı 2014 yılında ziyaret etmiştir; bakan seviyesinde ziyaretler genellikle yılda birkaç kere gerçekleştirilmektedir.
Estonya ve Türkiye uluslararası organizasyonlarda da işbirliği yapmaktadır. Her iki ülke NATO üyesidir; ayrıca Türkiye, NATO’nun Baltık hava sahası güvenlik misyonuna katılan ilk ülke olmuştur (2006).
Estonya ve Türkiye’nin üst düzey temsilcileri arasındaki istişareler 2010 yılından beri düzenli olarak gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, iki ülkenin parlamentoları arasındaki işbirliği yoğunlaşmaktadır: Ekim 2022’de Riigikogu Dışişleri Komisyonu Türkiye’yi ziyaret etti; Kasım 2022 TBMM Dışişleri Komisyonu Başkanı Akif Çağatay Kılıç Tallinn’i ziyaret etmiş.
İki ülke arasındaki ekonomik ilişkiler her geçen gün daha da kuvvetlenerek, iş adamlarının karşılıklı yarara dayalı işbirliğine karşı olan ilgileri artırmaktadır. Bunun örneği, Gaziantep merkezli Akınal Sentetik A.Ş. tarafından Estonya’nın girişimcilik yarışmasında en iyi yabancı yatırımcı ödülünün kazanılmasıdır.