統計質量控制階段形成於20世紀20年代，完善於40年代至50年代末，是質量管理髮展史上的一個重要階段，其主要特點是從單純依靠質量檢驗事後把關，發展到工序控制，突出了質量預防性控制與事後檢驗相結合的管理方式，即事先控制，預防為主，防檢結合。此階段質量管理用數據說話並套用統計方法進行科學管理。
20世紀20年代，在生產的推動下，統計科學得到發展。英國數學家費希爾結合農業試驗提出方差分與實驗設計等理論，奠定了近代數理統計學基礎美國貝爾電話實驗室成立休哈特負責的過程控制組和道奇負責的產品控制組。休哈特提出統計過程控制理論並首創監控過程工具一控制圖，奠定了質量控制理論基礎。道奇與羅米格提出檢驗理論，構成了質量檢驗理論的重要內容。但直至1950年，美國專家戴明到日本推廣品質管理，才使統計質量控制趨於完善。
統計質量控制階段強調定量分析，在質量管理中引人數理統計方法，建立抽樣檢驗法改變全數檢驗為抽樣檢驗；制定公差標準，保證批量產品在質量上的一致性和互換性。這是質量管理科學開始走向成熟的一個標誌，為質量管理的進一步科學化奠定了理論基礎。
統計方法的套用減少了不合格品，降低了生產成本。但是現代化大規模生產十分複雜影響產品的質量因素多種多樣，統計質量控制只關注生產過程和產品的質量控制，未能考慮影響產品質量的全部因素。因此單純依靠統計方法不能解決一切質量管理問題。隨著大規模系統的湧現與系統科學的發展，質量管理也走向了系統工程的道路。
