Chelsea chỉ có một sân nhà duy nhất, Stamford Bridge, nơi họ thi đấu từ những ngày đầu thành lập. Nơi đây được chính thức mở cửa vào 28 tháng 4 năm 1877 và trong 28 năm đầu tồn tại nó chủ yếu được sử dụng bởi London Athletic Club là nơi diễn ra các sự kiện thể thao mà không phải tất cả cho bóng đá. Năm 1904 sân được thu mua bởi doanh nhân Gus Mears và người em trai Joseph, họ cũng mua luôn cả khu đất rộng lớn gần đó (trước đó là một khu vườn chợ lớn) với mục đích là tổ chức các trận bóng đá trên khu đất rộng 12.5 mẫu Anh (51,000 m²). Stamford Bridge được thiết kế cho gia đình Mears là kiến trúc sư bóng đá có tiếng Archibald Leitch, người cũng thiết kế các sân Ibrox, Craven Cottage và Hampden Park.[22] Phần lớn các câu lạc bộ được thành lập rồi mới tìm sân thi đấu, còn Chelsea được thành lập là vì Stamford Bridge.

Thiết kế ban đầu của sân như một chiếc bát mở với một mái che, Stamford Bridge có sức chứa vào khoảng 100.000 người. Đầu những năm 1930 phần khán đài phía nam được lắp mái che bao phủ một phần năm khán đài. Hiện nay nó được gọi là "Shed End", ngôi nhà của những cổ động viên có tiếng nói và trung thành nhất của Chelsea, đặc biệt là trong những năm 1960, 70 và 80..[23]

Đầu những năm 1970, những người chủ của câu lạc bộ đưa ra thông báo hiện đại hóa Stamford Bridge với kế hoạch xây một sân vận động 50000 chỗ ngồi hiện đại nhất.[23] Công việc bắt đầu ở Khán đài phía Đông năm 1972 nhưng dự án bị cản trở bởi nhiều vấn đề và không được hoàn thành; cái giá mà câu lạc bộ phải nhận là việc gần như bị phá sản, mà đỉnh điểm là việc bán quyền sử dụng cho các nhà phát triển bất động sản. Sau cuộc chiến pháp lý dài, phải đến giữa những năm 1990 tương lai của Chelsea tại sân mới được đảm bảo và kế hoạch cải tạo lại sân được tiếp tục.[23] Khán đài phía bắc, tây và nam của sân được chuyển thành khán đài ngồi và đưa sát gần hơn với mặt sân, quá trình được hoàn thành vào năm 2001.

Khi Stamford Bridge được tái phát triển trong kỷ nguyên Bates nhiều điểm được đưa vào tổ hợp với hai khách sạn, căn hộ, quán bar, nhà hàng, Chelsea Megastore, và một địa điểm thu hút khách tham quan gọi là Chelsea World of Sport. Ý định của những cơ sở vật chất này là nhằm tăng thêm thu nhập để hỗ trợ việc kinh doanh trong bóng đá, nhưng nó không được thành công như mong đợi và tới trước khi Abramovich tiếp quản năm 2003 các khoản nợ là một gánh nặng với câu lạc bộ. Ngay sau khi tiếp quản một quyết định được đưa ra là bỏ đi thương hiệu "Chelsea Village" và tập trung vào Chelsea với tư cách là một câu lạc bộ bóng đá. Tuy nhiên sân vận động vẫn được coi là một phần của "Chelsea Village" hay "The Village".

Quyền sử dụng Stamford Bridge, mặt sân, cửa quay vào tên gọi Chelsea được sở hữu bởi Chelsea Pitch Owners, một tổ chức phi lợi nhuận mà các cổ động viên là cổ đông. CPO được tạo ra nhằm tránh việc sân có thể bị bán cho các nhà bất động sản một lần nữa. Một điều kiện để sử dụng tên Chelsea FC, câu lạc bộ phải thi đấu các trận đấu của đội một tại Stamford Bridge, điều đó có nghĩa nếu câu lạc bộ chuyển tới một sân vận động mới, họ phải đổi tên.[24]Sân tập của Chelsea nằm ở Cobham, Surrey. Chelsea chuyển tới Cobham năm 2004. Trước đó sân tập họ nằm ở Harlington nơi được sử dụng bởi QPR từ năm 2005.[25] Cơ sở vật chất ở Cobham được hoàn thiện năm 2007.[26]

Stamford Bridge được sử dụng cho một vài sự kiện thể thao quan trọng từ năm 1905. Đây là nơi tổ chức Chung kết FA Cup từ 1920 tới 1922,[27] mười trận bán kết FA Cup (gần nhất là năm 1978), mười trận FA Charity Shield (lần cuối 1970), và ba trận đấu quốc tế của Anh, lần cuối vào năm 1932; nơi đây cũng diễn ra một trận đấu thuộc Victory International năm 1946.[28] Trận Chung kết UEFA Women's Champions League 2013 được diễn ra tại Stamford Bridge.[29]

Tháng Mười 1905 nơi đây diễn ra một trận đấu rugby union giữa All Blacks và Middlesex,[30] và năm 1914 tổ chức một trận đấu bóng chày giữa New York Giants và Chicago White Sox.[31] Đây từng là nơi diễn ra trận đấu quyền Anh giữa nhà vô địch thế giới hạng ruồi Jimmy Wilde và Joe Conn năm 1918.[32] Đường chạy quanh sân từng diễn ra cuộc đua ô tô từ năm 1928 tới 1932,[33] đua chó từ 1933 tới 1968, và đua xe cỡ nhỏ năm 1948.[34] Năm 1980, Stamford Bridge tổ chức trận đấu cricket có đèn chiếu sáng đầu tiên ở Vương quốc Anh, giữa Essex và West Indies.[35] Đây cũng là sân nhà của đội bóng bầu dục Mỹ London Monarchs mùa giải 1997.[36]

Chủ sở hữu hiện tại của câu lạc bộ cho rằng một sân vận động lớn hơn là cần thiết để giúp Chelsea có thể cạnh tranh với các câu lạc bộ đối thủ có sân với sức chứa lớn hơn đáng kể như Arsenal và Manchester United.[37] Do nằm cạnh một tuyến đường chính và hai đường xe lửa, các cổ động viên chỉ có thể vào sân thông qua đường Fulham Road, mà gặp khó khăn trong việc mở rộng do những quy định về an toàn và sức khỏe.[38] Câu lạc bộ luôn khẳng định muốn giữ Chelsea ở lại sân hiện tại,[39][40][41] nhưng vẫn có động thái để chuyển tới một vài địa điểm gần kề bao gồm Trung tâm triển lãm Earls Court, Trạm điện Battersea và Doanh trại Chelsea.[42] Tháng Mười 2011, một lời đề xuất từ câu lạc bộ được đưa ra nhằm mua lại quyền sử dụng đất ở Stamford Bridge nhưng bị biểu quyết bác bỏ bởi các cổ đông Chelsea Pitch Owners.[43] Tháng Năm 2012, câu lạc bộ đưa ra lời đề nghị chính thức mua Trạm điện Battersea, với mục đích làm địa điểm cho sân vận động mới,[44] nhưng để thua một tập đoàn từ Malaysia.[45] Câu lạc bộ sau đó đưa ra kế hoạch tái xây dựng Stamford Bridge thành một sân vận động có sức chứa 60000 chỗ ngồi.[46]