Polska uznała niepodległość Republiki Estońskiej 31 grudnia 1920 r, a następnie ponowiła to 26 sierpnia 1991 r. Stosunki dyplomatyczne między krajami zostały nawiązane 4 maja 1921 roku, a następnie odnowione 9 września 1991 r. Dnia 2 lipca 1992 roku podpisano w Tallinnie „Traktat między Rzecząpospolitą Polską a Republiką Estońską o przyjaznej współpracy i bałtyckim dobrosąsiedztwie”. Od 1993 roku działa Ambasada RP w Tallinnie, a od 1995 roku Ambasada Estonii w Warszawie. Ponadto w Polsce działa sześć konsulatów honorowych (w Szczecinie, Krakowie, Gdańsku, Białymstoku, Poznaniu i Wrocławiu).
Dynamiczny rozwój stosunków dwustronnych w okresie międzywojennym, wynikał przede wszystkim z uwarunkowań geopolitycznych, ale też wspólnych wątków historycznych. Ziemie południowej Estonii były bowiem w końcu XVI w. i na początku XVII w. pod panowaniem Rzeczypospolitej, która utworzyła tam województwa parnawskie i dorpackie.
W okresie międzywojennym oba kraje mocno wspierały się politycznie. Znane są przyjacielskie relacje pomiędzy marszałkiem Józefem Piłsudskim a estońskim generałem Johannem Laidonerem - dowódcą Estońskich Sił Zbrojnych. Obaj odnieśli sukces pokonując w walce bolszewików. Ikoniczną postacią tego okresu jest małżonka generała Laidonera - Maria Kruszewska-Laidoner. Pochodziła ona z polskiej arystokratycznej rodziny i w Estonii do dziś uważana jest za Pierwszą Damę. Jej dziedzictwo pozostaje do dziś ważnym punktem odniesienia we wzajemnych relacjach.
Obecnie Estonię i Polskę łączą bliskie więzy współpracy, wzmocnione członkostwem obu państw w Unii Europejskiej i NATO. Priorytety polityki zagranicznej obu państw są w zasadniczych punktach zbieżne. Wzajemne relacje cechuje wysoka dynamika kontaktów na najwyższym szczeblu, bez względu na wewnętrzne uwarunkowania polityczne. W ostatnim czasie impuls dla dalszego zbliżenia stanowiły równoległe obchody stulecia odzyskania przez Polskę niepodległości i stulecia niepodległości Estonii. Poza tym w roku 2021 przypada setna rocznica nawiązania stosunków dyplomatycznych. Liczne wspólne wydarzenia organizowane z tych okazji od 2017 r. mają wymiar nie tylko symboliczny czy ceremonialny, ale wzmacniają też partnerskie relacje.
Relacje gospodarcze Polski z Estonią rozwijają się pomyślnie. Pomimo tego, że żadne z państw nie jest dla drugiego czołowym partnerem gospodarczym, to dwustronna wymiana handlowa oraz inwestycje systematycznie rosną. Nowością w polsko-estońskich relacjach gospodarczych w ostatnich latach są inwestycje największych przedsiębiorstw polskich w Estonii i estońskich w Polsce.
Poza przepisami prawa unijnego, polsko-estońskie stosunki gospodarcze reguluje szereg umów dwustronnych wśród których najważniejsze to:
Stosunki kulturalne łączące Polskę i Estonię, podobnie jak polityczne i gospodarcze są dobre i przyjacielskie. Świadczą o tym liczne przedsięwzięcia artystyczne, realizowane wspólnie przez partnerów polskich i estońskich. Do intensyfikacji kontaktów bilateralnych w obszarze kultury, zwłaszcza w zakresie muzyki, literatury, filmu i teatru doszło w roku 1991. Szczególnie należy podkreślić współpracę w dziedzinie literatury, w tym rolę tłumaczy, powiększających zbiory literackie dostępne w obu językach. Na język estoński zostało już przetłumaczonych niemal 100 polskich pozycji literackich. W Polsce z kolei znana jest twórczość takich estońskich pisarzy jak: Anton Hansen-Tammsaare, Jaan Kross, Arvo Valton, Mati Unt czy Ellen Niit. Ukazują się również polskie przekłady estońskiej literatury dla dzieci i młodzieży.
Miłośnicy muzyki w Polsce przede wszystkim cenią estońską muzykę klasyczną i folkową. Na polskich scenach swoje dzieła prezentowali najpopularniejsi estońscy kompozytorzy, a wśród nich Arvo Pärt, Urmas Sisask i Heino Eller.
Od ponad 20 lat, pod patronatem Ministrów Kultury Rzeczypospolitej Polskiej i Republiki Estońskiej, odbywa się w Narwie Międzynarodowy Konkurs Chopinowski dla młodych pianistów. Co dwa lata gromadzi on utalentowaną młodzież z kilkunastu państw świata i za każdym razem budzi coraz większe zainteresowanie na międzynarodowej arenie.
W Polsce od 2002 roku organizuje się Dni Estońskie, będące wspaniałą okazją do zapoznania się z estońską sztuką, muzyką i kinem.