Гаубица Д-30 появилась как замена дивизионной 122 мм гаубице М-30, которая была разработана под руководством Фёдора Петрова в 1938 году. Практика использования М-30 в годы Великой Отечественной войны выявила как положительные стороны орудия, так и недостатки. К недостаткам М-30 относились низкая кучность стрельбы и конструкция лафета, не позволявшая вести круговой обстрел.
Новую гаубицу Д-30 также разработал Фёдор Петров. Главной новинкой стала установка орудия на лафет из трёх (вместо двух) станин, которые расставлялись на угол 120°, что повышало устойчивость орудия при круговом обстреле.
Следующая модификация Д-30, появившаяся в 1978 году, получила обозначение Д-30А и отличалась жёсткой конструкцией шкворневой балки, являвшейся единым целым с дульным тормозом. В дульном тормозе вместо 5 пар больших щелей и 1 малой были использованы 2 камеры. На бронещитке было установлено электрооборудование для удобства транспортировки орудия в колонне (указатели поворота и габаритные огни).