Проработки по двухместной ударной модификации Су-27 велись в ОКБ с начала 80-х годов, при этом первоначально самолет рассматривался как модификация спарки Су-27УБ. Официально работы по созданию двухместного истребителя-бомбардировщика заданы постановлением правительства от 19 июня 1986 года, в ОКБ новый самолет получил заводское обозначение Т-10В.
В мае 1988 года состоялась защита эскизного проекта самолета. Наряду с традиционной компоновкой кабины по типу Су-27УБ, с тандемным размещением летчиков, там впервые был представлен альтернативный вариант с посадкой пилотов по схеме « рядом ». Этот вариант был выбран в качестве основного. Новая компоновка позволила обеспечить экипажу повышенную комфортность: высота кабины в закресельной ее части позволяет летчику встать в полный рост, посадка членов экипажа осуществляется с помощью встроенной стремянки через нишу передней опоры шасси и эксплуатационный люк в задней стенке кабины. Основными особенностями истребителя-бомбардировщика являются: - большая боевая нагрузка и широкая номенклатура управляемых авиационных средств поражения, - высокие транспортные возможности, осуществляемые за счет усиленной конструкции планера, шасси и увеличенного запаса топлива. - наличие системы дозаправки топливом в полете, - повышенная боевая живучесть (бронирование кабины экипажа и жизненно важных систем, повышение взрывобезопасности за счет протектирования и заполнения топливных баков пенополиуретаном), - мощный комплекс БРЭО, включающий многофункциональную РЛС с ФАР, встроенную оптико-локационную станцию и комплекс средств РЭП, - современную систему индикации в кабине экипажа с применением многофункциональных индикаторов с кнопочным обрамлением.
Руководителем темы 10В назначен Р.Г. Мартиросов, рабочий проект по самолету выполнен в 1987-1988 г.г. Первый опытный самолет Т10В-1 построен в опытном производстве ОКБ в 1989-1990 г.г. на базе серийного самолета Су-27УБ. Первый полет на нем выполнил летчик-испытатель ОКБ А.А. Иванов 13 апреля 1990 года. Серийное производство самолета организовано в г. Новосибирске, на Новосибирском авиационном производственном объединении (НАПО) им. В.П. Чкалова, где выпускались самолеты семейства Су-24. Первый предсерийный образец самолета построен в конце 1993 г., первый полет на нем выполнил 18 декабря 1993 года экипаж летчиков-испытателей ОКБ в составе: И.В. Вотинцев и Е.Г. Ревунов. В июне 1995 года под обозначением Су-32 самолет впервые продемонстрирован за рубежом на авиавыставке в Ле-Бурже. Летом 1999 г. на Су-32 установлено 7 мировых рекордов по подъему груза на высоту.
В июне 2003 года успешно завершен первый этап государственных испытаний самолета. Получено Предварительное заключение о соответствии машины требованиям ВВС, началось выполнение следующего этапа испытаний. К 2004 году на заводе в Новосибирске построена установочная партия в количестве 8 самолетов Су-32. В перспективе, Су-32 должен стать базовым ударным самолетом фронтовой авиации ВВС РФ, и полностью заменить в строю самолеты типа Су-24 и Су-24М.
