A comienzos de 1903, los hermanos Joan y Joaquim (Quimet) Saus introdujeron el fútbol en Sabadell tras haber aprendido las reglas y practicado el juego en Lille (Francia). Las primeras explicaciones tácticas y reuniones fundacionales se llevaron a cabo en el local del Centre Català de Sabadell. Tras redactarse las bases fundacionales, el club se constituyó de manera formal. Joan Grau ejerció como primer presidente oficial tras la legalización de los estatutos en 1906, mientras que Joan Baptista Saus (impulsor clave) formó parte de la junta inicial antes de asumir la presidencia del club entre 1911 y 1923.
El 30 de junio de 1935, el CE Sabadell completó una gesta histórica al alcanzar la final de la Copa del Presidente de la República (actual Copa del Rey) disputada en el Estadio de Chamartín en Madrid. A pesar del gran juego desplegado por la escuadra arlequinada, el Sevilla FC se impuso en el encuentro por un marcador de 3-0.
En la temporada 1942-43, el CE Sabadell logró ingresar por primera vez en su historia a la Primera División del fútbol español. El ascenso se consumó en el campeonato de promoción tras una victoria decisiva que permitió al club catalán competir frente a los grandes clubes nacionales en la máxima categoría profesional.
En la temporada 1968-69, el CE Sabadell obtuvo su mejor registro deportivo histórico al acabar cuarto en la Primera División española. Bajo la dirección del técnico Bernardino Pérez 'Pasieguito', el conjunto blanquiazul no solo igualó la línea de los punteros sino que se clasificó por primera vez para disputar la Copa de Ferias europea.
El 28 de mayo de 2011, la escuadra arlequinada selló su regreso a la Segunda División del fútbol profesional tras dieciocho años de ausencia en categorías regionales e inferiores. El ascenso se concretó en el partido de vuelta de los play-offs frente a la SD Eibar en Ipurua (1-1), bajo la dirección técnica de Lluís Carreras.