Дипломатические отношения между странами установлены 19 февраля 1957 года. В январе 1958 года подписано соглашение о культурном сотрудничестве, в феврале того же года - соглашения о торговле, экономическом и техническом сотрудничестве.

В 1963 году Советский Союз впервые посетила премьер-министр Шри-Ланки Сиримаво Бандаранаике. В последствии при содействии СССР на территории Шри-Ланки были построены несколько промышленных предприятий.

В целях развития новых форм торгово-экономического взаимодействия в 2001 году был создан Ланкийско-Российский совет делового сотрудничества при Торговой палате Шри-Ланки, в который вошли около 40 экспортно-импортных и производственных частных компаний. 

Первый в истории современной России визит в Москву президента Шри-Ланки состоялся 6-9 февраля 2010 года. Махинда Раджапаксе провел переговоры с президентом России Дмитрием Медведевым. Поддерживаются регулярные контакты по линии министерств и ведомств двух стран. 

Основным механизмом развития двусторонних экономических связей является Российско-Ланкийская межправительственная комиссия по торгово-экономическому и научно-техническому сотрудничеству, первое заседание которой состоялось 12 февраля 2016 года в Москве. 

Развивается сотрудничество и в военно-технической сфере. В январе 2004 года подписано межправительственное Соглашение о военно-техническом сотрудничестве. В 2012 году в Шри-Ланку была поставлена партия вертолетов марки Ми.

В настоящее время Россия и Шри-Ланка рассматривают возможные направления военно-технического сотрудничества в сфере обучения специалистов, поставки военных кораблей, а также создания сервисного центра по послепродажному обслуживанию российских вертолетов.