Винтовка разработана в 1940 г. в результате модернизации состоявшей на вооружении Красной Армии самозарядной винтовки СВТ-38.
Поставленная перед конструкторами задача снизить вес и габариты винтовки при одновременном повышении ее надежности осложнялась тем, что снижение веса деталей путем простого уменьшения их размеров было невозможно, так как при этом нарушалась работа автоматики. Поэтому в деталях там, где это было можно, были выполнены отверстия, деревянные детали сделаны более тонкими, значительно уменьшена длина клинкового штыка. Деревянное ложе винтовки стало цельным, а не из двух частей, как раньше. Шомпол, ранее крепившийся сбоку, убрали под ствол. Вместо передней части ложа поставили металлические ствольные накладки с отверстиями для охлаждения.
В результате проделанной работы вновь созданная винтовка, принятая на вооружение Красной Армии в 1940 г. под названием "7,62-мм самозарядная винтовка системы Токарева обр. 1940 г. - СВТ-40", оказалась легче винтовки образца 1891/1930 гг., у которой отсутствовала автоматика. Однако этот результат был достигнут дорогой ценой; случавшиеся иногда в боевых условиях отказы самозарядных винтовок СВТ-40 объяснялись именно тем, что из-за жестких весовых ограничений спроектированные на пределе технических возможностей детали винтовки работали в весьма напряженных режимах. Эти детали были чувствительны к точности соблюдения заводской технологии, требовали внимательного ухода, чистоты, качественных смазок. Кроме того, основная масса пехотных солдат Красной Армии была малоподготовлена и необучена. Обеспечить как технологическую дисциплину, так и правильную эксплуатацию винтовок было довольно трудно. Хотя многие подразделения и отдельные солдаты, имевшие достаточную подготовку, в частности - морская пехота, весьма успешно использовали СВТ вплоть до конца войны и были довольны своим оружием. Немцы и финны весьма охотно использовали трофейные СВТ и даже приняли ее на вооружении в качестве ограниченного стандарта. Американцы тоже хорошо отзывались о самозарядной винтовке Токарева.
20 мая 1942 года Государственный комитет обороны (ГКО) одобрил принятие на вооружение винтовки Токарева, оснащенной переводчиком огня с полуавтоматического (самозарядного) на автоматический. Это было сделано по причине сильной нехватки на фронте автоматического оружия: пулеметов и пистолетов-пулеметов. Оружие получило наименование "Автоматическая винтовка Токарева образца 1940 года" - АВТ-40. Ее отличие от СВТ заключалось, как видно из названия, в возможности вести автоматический огонь. Для того чтобы разница между СВТ и АВТ была заметна, приклад последней маркировался большой буквой "А". Скорострельность АВТ-40 при стрельбе короткими очередями - 40-50 выстр/мин, при непрерывном огне - 70-80 выстр/мин. Однако еще до принятия АВТ на вооружение некоторые фронтовые умельцы переделывали самозарядные винтовки под автоматические. Также еще выпускался карабин системы Токарева, от винтовки он отличался меньшей длиной ствола.
С насыщением фронтовых частей более эффективным оружием, пистолетами-пулеметами, уже с конца 1942 года самозарядные и автоматические винтовки Токарева постепенно изымаются из войск (в 1940-41 было изготовлено 1 296 000 винтовок). Тогда же практически полностью прекращается их производство. Официально приказом это было оформлено только в январе 1945 года.
По окончании войны большинство СВТ были сняты с вооружения и переданы на хранение, а частью - проданы на внутреннем рынке населению как нарезное охотничье оружие. В целом, СВТ-40 по своим боевым качествам была на уровне своего времени, не уступая американской винтовке М1 Гаранд, а кое в чем даже превосходя ее (удобство заряжания и емкость магазина, например), и явно превосходила ранние немецкие самозарядные винтовки G-41 и G-43.