2 февраля 1920 г. между Эстонией и Россией (тогда РСФСР) был подписан Тартуский мирный договор, по которому два государства обоюдно признали независимость друг друга.
В промежутке меду двумя мировыми войнами послами Эстонской Республики в Москве были:
Повторно Россия признала независимость Эстонии 24 августа 1991 г. Дипломатические отношения между двумя государствами были восстановлены 24 октября 1991 г. Юрии Кахн — первый посол восстановленной республики – вручил верительные грамоты в Москве 4 февраля 1992 г. Далее послами Эстонии в России были Март Хельме (1995 — 1999), Тийт Матсулевич (1999 — 2001), Карин Яани (2001 — 2005), Марина Кальюранд (2005 — 2008), Симму Тийк (2008 — 2012), Юри Луйк (2012 — 2015) и Арти Хилпус (2015-2018). В настоящее время Эстонию представляет в Москве посол Маргус Лайдре.
Первым послом Российской Федерации в Эстонии после восстановления независимости был Александр Трофимов, вручивший верительные грамоты 9 сентября 1992 г. Затем Алексей Глухов (1997 — 2000), Константин Провалов (2001 — 2006), Николай Успенский (2006 — 2010) и Юрий Мерзляков (2010-2015). Новым послом РФ в Эстонии назначен Александр Петров.
Помимо Посольства в Москве, Эстония представлена в Санкт-Петербурге Генеральным Консульством и во Пскове Консульской службой Генконсульства.
Российская Федерация помимо Посольства в Таллинне представлена Генеральным консульством в Нарве и Канцелярией консульского отдела посольства в Тарту.