เมื่อแรกตั้งคลังออมสิน สำนักงานคลังออมสินแห่งแรกได้เปิดที่กรมพระคลังมหาสมบัติ ในพระบรมมหาราชวัง เปิดทำการครั้งแรก เมื่อวันที่ ๒ เมษายน พุทธศักราช ๒๔๕๖ มีส่วนราชการเป็นแผนกเรียกว่า “แผนกคลังออมสิน” ภายใต้การบัญชาของอธิบดีกรมพระคลังมหาสมบัติ เมื่อเปิดคลังออมสินขึ้นที่กรมพระคลังแล้ว ได้มีประชาชนเป็นอันมากนิยมนำเงินมาฝากเนืองๆ ทำให้การติดต่อฝากเงินกับคลังออมสินซึ่งอยู่ในพระบรมมหาราชวังไม่สะดวก และเห็นว่าที่กรมศุลกากรมีคนมาติดต่อมาก สมควรเป็นที่ตั้งคลังออมสินแห่งใหม่ จึงได้เปิดทำการรับฝากเงินที่แห่งใหม่ตั้งแต่วันที่ ๑ พฤษภาคม พ.ศ. ๒๔๕๖ เป็นต้นมา และที่ทำการสำนักงานใหญ่คลังออมสิน แห่งที่ ๒ “อาคารศุลกสถาน” ณ กรมศุลกากร เปิดทำการเมื่อวันที่ ๑ เมษายน พ.ศ. ๒๔๗๒
         เมื่อคลังออมสินสังกัดกรมไปรษณีย์โทรเลข ได้ย้ายครั้นเมื่อเปลี่ยนการปกครองปกครองระบบประชาธิปไตย คณะรัฐบาลได้เห็นความสำคัญของการออมสินยิ่งขึ้น จึงได้รีบเร่งปรับปรุงส่งเสริมให้มีประสิทธิภาพในการบริหารให้คล่องตัวกว่าแต่ก่อน โดยยกฐานะแผนกคลังออมสินขึ้นเป็นกองคลังออมสิน และได้ยกมาตั้งที่ทำการอยู่ที่ตึก ๓ ชั้นเชิงสะพานพระพุทธยอดฟ้า เปิดทำการเมื่อ ๑ ตุลาคม พ.ศ. ๒๔๗๗
         เนื่องจากที่ตั้งสำนักงานใหญ่กองคลังออมสิน ที่เชิงสะพานพระพุทธยอดฟ้าฯ คับแคบ ธนาคารออมสินจึงได้เตรียมการย้ายสำนักงานใหญ่ โดยได้ติดต่อจองอาคารของสำนักงานทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์ ที่มุมสี่แยกคอกวัว ถนนราชดำเนิน
         ต่อมาในปี ๒๕๐๐ กิจการของธนาคารออมสินเติบโต ขยายตัวในแง่บุคลากรและธุรกิจบริการทางการเงิน และด้วยเหตุที่อาคารสำนักงานใหญ่ บริเวณสี่แยกคอกวัว ถนนราชดำเนินเป็นอาคารเช่า ไม่สะดวกแก่การก่อสร้างเพิ่มเติม ธนาคารจึงเตรียมสถานที่แห่งใหม่สำหรับสร้างสำนักงานใหญ่ ให้รับรองการดำเนินงานและการบริการได้อย่างสะดวกคล่องตัวยิ่งขึ้น ที่ถนนพหลโยธิน บริเวณใกล้สี่แยกสะพานควาย ซึ่งเป็นที่ทำการธนาคารออมสินสำนักงานใหญ่ในปัจจุบัน