Unter Glasmalerei versteht man die Herstellung farbiger Fenster, deren Wirkung durch das lichtdurchlässige, in der Masse gefärbte Material Glas bestimmt wird. Jedes einzelne Stück des flachen Glases wird mit einer braunschwarzen Malfarbe, dem Schwarzlot, in unterschiedlicher Dichte bemalt. Nach dem Brennen der Gläser im Ofen werden die farbigen Glasstücke mit Bleiruten zu figürlichen oder ornamentalen Kompositionen zusammengefügt. Am Ende des 13. Jahrhunderts entdeckte man, dass Silber Glas während des Brennvorgangs gelb färbt. Diese neue Maltechnik verbreitete sich in der ersten Hälfte des 14. Jahrhunderts auch im Gebiet der Schweiz. Im 15. Jahrhundert wurde die Technik der Malerei mit farbigen Emails auf weissem Glas entwickelt, welche die Schweizer Glasmalerei des 16.-18. Jahrhunderts prägte und auch nach ca. 1820 wieder eine Rolle spielte. Zwischen 1911 und 1929 arbeiteten französische Glasmaler die Beton-Glastechnik aus, mit der dicke Glasplatten in ein Netz von Betonstegen eingefügt werden.
Das Material mussten sich die Glasmaler im Mittelalter auf den lokalen Märkten beschaffen. Es ist jedoch in den wenigsten Fällen genau erforscht, woher das Glas kam. In den Regionen der Schweiz kommen der Schwarzwald, die Vogesen und Lothringen am ehesten als Herkunftsorte in Frage. Heute stammt das Glas meist aus Waldsassen (Bayern) oder aus dem französischen Saint-Just (Rhône-Alpes).
Als Kunstgattung konnte die Glasmalerei nur bei grosser Nachfrage eine oder mehrere Werkstätten am gleichen Ort ernähren, sodass die Glasmaler lediglich in grossen Zentren unter sich organisiert waren. Meist aber schlossen sie sich Zünften an, die allgemein auf Künstler spezialisiert waren oder die keine bestimmte Handwerkszugehörigkeit verlangten, etwa in Basel der Zunft zum Himmel oder in Bern der Gesellschaft zum Mittellöwen. Heute ist der Berufsstand in zwei verschiedenen Verbänden organisiert, dem Schweizerischen Fachverband für Glasmalerei und Verarte.ch, dem Glaskünstlerverband.
Die ältesten Zeugen der Glasmalerei in der Schweiz gehen auf karolingische Zeit zurück. Bis um 1200 kann die Existenz dieser Kunstgattung jedoch nur durch ergrabene Fragmente belegt werden (9. Jahrhundert Müstair, 12. Jahrhundert Payerne). Erst aus dem frühen 13. Jahrhundert sind vollständige Glasgemälde erhalten. Die Flumser Madonna im Schweizerischen Landesmuseum (um 1200) zeigt noch weitgehend romanische Formen, während der antikisierende Stil der französischen Kunst (ebenfalls um 1200) die Glasmalereien der Rose von Lausanne (Anfang 13. Jahrhundert) bestimmt. Frühe hochgotische Tendenzen lassen sich an den Glasmalereien im Kreuzgang des Zisterzienserklosters Wettingen (um 1280) und im Chor der Johanniterkirche Münchenbuchsee (um 1290) beobachten. Auf dem Gebiet der Schweiz etablierte sich um 1300 der hochgotische Stil französischer Prägung: In der Folge wurden Kappel am Albis (um 1300/1310), Königsfelden (um 1316 Langhaus, um 1330 bis nach 1340 Chor, um 1360 Seitenschiffe), Frauenfeld-Oberkirch (1325-1330), Blumenstein (um 1330), Köniz (um 1330) und das freiburgische Hauterive (1330-1340) verglast. Diese bedeutenden Ensembles zeigen einerseits Beziehungen zu Werken im Elsass (z.B. Königsfelden), andererseits zu Konstanzer Vorbildern (z.B. Kappel, Frauenfeld-Oberkirch). Während aus der zweiten Hälfte des 14. Jahrhunderts fast nichts erhalten blieb, ist der internationale Stil um 1400 in seiner oberrheinisch-süddeutschen Prägung gut vertreten (1400-1410 Zofingen, 1430-1440 Staufberg in der Gemeinde Staufen, 1410-1420 Kartause Basel). Das bedeutendste Ensemble spätgotischer Glasmalerei in der Schweiz bewahrt der Chor des Berner Münsters (um 1441 bis ca. 1455). Der Rat der Stadt liess dessen Achsenfenster durch Meister Hans von Ulm verglasen, während die übrigen Scheiben der Choröffnungen von der Werkstatt des Berner Glasmalers Niklaus Glaser geschaffen wurden. Er arbeitete mit Basler Künstlern zusammen, von denen einer auch an der Ausführung der Glasmalereien im Chor der Bieler Stadtkirche (1457) beteiligt war.
Während die monumentale Glasmalerei nach der Einführung der Reformation und der Bevorzugung von hellen Innenräumen in der Schweiz weitgehend verschwand, erlebten die kleinformatigen Einzelscheiben ab dem späten 15. Jahrhundert eine Blüte, die durch die Sitte der Wappen- und Fensterschenkungen bis ins frühe 18. Jahrhundert lebendig blieb. Der Historismus führte zuerst in den grossen europäischen Kunstzentren wie München und Paris einen Aufschwung der monumentalen Glasmalerei herbei. Dorthin ergingen denn auch frühe Grossaufträge für Schweizer Standorte, so etwa für den Basler Münsterchor (ausgeführt 1856-1857 von Caspar Gsell aus Paris und Franz Xaver Eggert aus München) oder die Elisabethenkirche in Basel (ausgeführt 1865 von den Brüdern Burkhardt aus München). In der Schweiz tätige Künstler knüpften zunächst an die Tradition der Wappenscheiben an (ab 1829 Johann Jakob Müller in Bern). Die Verglasung der Kathedrale von Freiburg ist wohl das wichtigste Ensemble am Übergang vom Historismus zum Jugendstil. Es wurde vom polnischen Künstler Józef Mehoffer entworfen und von der Freiburger Werkstatt Kirsch & Fleckner ausgeführt. Erwähnenswert ist auch die Glasmalerei des in Neuenburg lebenden Briten Clement Heaton, etwa in der Lausanner Kirche Saint-François und im Basler Münster. Um 1900 erlangte die Glasmalerei auch im profanen Bereich grosse Beliebtheit (Hotels, Restaurants, Geschäfte, Passagen, Privathäuser).
Von den 1910er Jahren an waren Westschweizer Künstler in der Glasmalerei führend. Alexandre Cingria knüpfte an die Werke von Józef Mehoffer an und regte mit seiner expressiven Formensprache eine ganze Generation von Künstlern an, zu denen Jean-Henri Demole, Marcel Poncet, Edmond Bille, Ernest Biéler, Louis Rivier, Jean-Edouard de Castella und andere zählten. Die Mehrzahl von ihnen trat der um 1919 gegründeten Vereinigung Groupe de Saint-Luc et Saint-Maurice bei. Hans Stocker und Otto Staiger von der Gruppe Rot-Blau waren die massgeblichen Vertreter der Glasmalerei in der deutschsprachigen Schweiz. Weitere Künstler wie Albin Schweri, Carl Roesch, Leo Steck, Ferdinand Gehr, Louis René Moilliet, Burkhard Mangold, Coghuf, Jacques Düblin, Charles Hindenlang und Augusto Giacometti bemühten sich darum, neue Formen in die Glasmalerei einzuführen. In jüngerer Zeit entstanden auch bedeutende Werke ausländischer Künstler für Standorte in der Schweiz, etwa 1953-1954 von Fernand Léger in Courfaivre und 1970 von Marc Chagall in Zürich. Mit Léger hielt die Abstraktion Einzug in die Glasmalerei, die auch Otto Staiger, Roger Bissière, Alfred Manessier und Samuel Buri aufgriffen.
Die Glasmalerei war lange ein Stiefkind der kunstgeschichtlichen Forschung, da sie von der Renaissance an nicht mehr als eigenständige Kunst, sondern nur noch als Kunsthandwerk galt. Ausserdem war bei den meisten Forschern das Misstrauen gegenüber den vielen bereits erfolgten Restaurierungen gross. Erst mit der Gründung des internationalen Corpus Vitrearum Medii Aevi 1952 durch den Schweizer Hans Robert Hahnloser, der sich die Dokumentation und Erforschung der europäischen Glasmalereien zum Ziel gesetzt hatte, rückte diese Kunstgattung vermehrt ins Bewusstsein einer breiteren Öffentlichkeit. In der Schweiz kümmert sich neben der Kommission für das Corpus Vitrearum der Schweizerischen Akademie der Geistes- und Sozialwissenschaften eine eigene Institution in Romont (FR) um die Erforschung und Erhaltung der Glasmalerei. Gegenstand der Forschung werden vermehrt Werke des 19. und 20. Jahrhunderts. Ausserdem laufen besondere Anstrengungen, die frühneuzeitlichen Glasmalereien den heutigen Anforderungen wissenschaftlicher Forschung entsprechend zu bearbeiten.