Laget på King's College London säger att rökare är mer benägna att utveckla sjukdomen och i en yngre ålder.
I Lancet Psychiatry, deras analys av 61 separata studier tyder på att nikotin i cigarettrök kan förändra hjärnan.
Experter sade att det var ett "lite starkt fall" men behövde mer forskning.
Rökning har länge förknippats med psykos, men man har ofta trott att schizofrenipatienter är mer benägna att röka eftersom de använder cigaretter som en form av självmedicinering för att lindra oron för att höra röster eller ha hallucinationer.
Laget på Kings tittade på data från 14.555 rökare och 273.162 icke-rökare.
I rapporten angavs följande:
Argumentet är att om det finns en högre frekvens av rökning innan schizofreni diagnostiseras, då rökning är inte bara ett fall av självmedicinering.
Dr James MacCabe, från Institutet för psykiatri, psykologi och neurovetenskap på King's, sade: "Det är mycket svårt att etablera orsakssamband [med denna typ av studie], vad vi hoppas att detta gör är verkligen öppna våra ögon för möjligheten att tobak kan vara ett orsakande medel i psykos, och vi hoppas att detta då kommer att leda till andra forskning och kliniska prövningar som skulle bidra till att ge fastare bevis."
De flesta rökare utvecklar uppenbarligen inte schizofreni, men forskarna tror att det ökar risken.
Den totala förekomsten av tillståndet är en av 100 personer normalt, som kan ökas till två per 100 vid rökning.
Forskarna sade att nikotinet förändrade nivåerna av hjärnans kemiska dopamin, vilket redan har varit inblandat i psykosen.
Prof Michael Owen, chef för Institute of Psychological Medicine vid Cardiff University, sade att forskarna hade gjort ett "pretty starka fall" att rökning kan öka risken för schizofreni.
"Faktum är att det är mycket svårt att bevisa orsakssamband utan en randomiserad prövning, men det finns många goda skäl redan för att rikta folkhälsoåtgärder mycket energiskt mot psykiskt sjuka."
Välgörenhet Rethink Mental Ilness sade: " Vi vet att 42 procent av alla cigaretter som rökts i England är av människor med psykiska hälsoproblem, och därför är alla nya rön om sambandet mellan rökning och psykos en potentiell oro.
"Det behövs dock mer långsiktiga studier för att till fullo förstå denna potentiella koppling."
Rökning kan spela en direkt roll i utvecklingen av schizofreni och behöver undersökas, säger forskare.