Tiền thân của Câu lạc bộ bóng đá Viettel được cho là Đội bóng đá Thể Công[1]. Giai đoạn 2005-2009, Thể Công được tài trợ bởi Tổng Công ty Viễn thông Quân đội, và thi đấu dưới tên gọi Thể Công Viettel. Mặc dù ban lãnh đạo Đội bóng Viettel cũng như người hâm mộ mong muốn sử dụng lại phiên hiệu Thể Công, tuy nhiên cái tên này vẫn thuộc sở hữu của Bộ Quốc phòng và đang được một đội bóng chuyền chuyên nghiệp sử dụng.

Ngày 23 tháng 9 năm 1954, thể theo chỉ định của Chủ nhiệm Tổng cục Chính trị vào lúc đó là Nguyễn Chí Thanh, đoàn công tác Thể dục Thể thao Quân đội (Thể Công) được thành lập. Thể Công vốn là tên viết tắt của cụm từ "Thể dục thể thao công tác đội".[2] Hạt nhân đầu tiên của đội gồm 23 cán bộ chiến sĩ của Trường Sĩ quan Lục quân I[3] được chia làm ba đội: bóng đá 11 cầu thủ, bóng rổ 5 người và bóng chuyền 6 người. Ngoài ra cả ba đội bóng còn có một cầu thủ dự bị đặc biệt đó là Lý Đức Kim vừa biết đá bóng, vừa biết bóng rổ, bóng chuyền, vừa có khả năng làm y tá, vừa hậu cần giỏi. Kim kiêm luôn các chức năng hỗ trợ trên.[2] 11 cầu thủ bóng đá Thể Công đầu tiên chơi theo đội hình chiến thuật W - M gồm: Thủ môn Lê Nhâm; Trung vệ Nguyễn Văn Hiếu; Hậu vệ phải Phạm Ngọc Quế; Hậu vệ trái Nguyễn Thiêm; Tiền vệ phải Ngô Xuân Quýnh; Tiền vệ trái Phạm Mạnh Soạn; Tả biên Trương Vinh Thăng; Hữu biên Nguyễn Bá Khánh; Trung phong Nguyễn Văn Bưởi (Đội trưởng); Hộ công phải Nguyễn Thông (Kiêm luôn Huấn luyện viên); Hộ công trái Vũ Tâm (tức Phạm Vinh).[2]

Hơn một tháng sau, ngày 25 tháng 10, trong trận bóng đá đầu tiên được tổ chức từ ngày giải phóng thủ đô Hà Nội tại sân vận động Hàng Đẫy Thể Công đã có trận đấu đầu tiên trong lịch sử của mình gặp đội Trần Hưng Đạo, gồm các cầu thủ xuất thân từ giới lao động Thủ đô. Đội giành chiến thắng với tỉ số 1 - 0 với bàn thắng duy nhất của trận đấu được ghi ngay từ giây thứ 30 do công của trung phong đội trưởng Nguyễn Văn Bưởi.[2]

Đến năm 1955, giải bóng đá đầu tiên của toàn Miền Bắc được tổ chức tại Hải Phòng với tên gọi "Giải Hoà Bình", đội Thể Công tham gia hai đội hình A và B. Cả hai đội đều giành chức vô địch của hai hạng A và B.[2]

Từ năm 1955 đến năm 1979, Thể Công luôn là đội bóng mạnh quốc gia với 13 lần vô địch giải bóng đá Miền bắc Việt Nam. Ngoài ra Thể Công còn có rất nhiều trận thắng vẻ vang khắp Quốc tế như 2 trận thắng đội Bát Nhất (đội bóng mạnh nhất Trung Hoa lúc đó) hay thắng cả đội tuyển Cuba rất mạnh... Thể Công không chỉ là đội bóng mạnh ở miền bắc Việt Nam mà còn gây tiếng vang lớn trong làng bóng đá các nước Xã hội Chủ nghĩa thời bấy giờ [cần dẫn nguồn]. Trong khoảng thời gian đấy, lứa cầu thủ tiêu biểu của Thể Công là lứa Nguyễn Thế Anh (Ba Đẻn), Nguyễn Cao Cường, Quản Trọng Hùng, Vương Tiến Dũng, Nguyễn Trọng Giáp, Vũ Mạnh Hải,... với đa số là lứa cầu thủ trẻ được đi tập huấn dài hạn ở Triều Tiên năm 1967 và khi về nước họ là những cầu thủ tiêu biểu, xuất sắc hàng đầu Quốc gia.

Sau khi đất nước thông nhất và có giải Vô địch Quốc gia (tiền thân của V-League), Thể Công vẫn luôn là đội bóng mạnh nhất Việt Nam với 5 lần vô địch. Các cầu thủ Thể Công luôn là nòng cốt của đội tuyển Quốc gia và đóng góp rất nhiều cầu thủ trong lứa thế hệ vàng của bóng đá Việt Nam như thủ môn Trần Tiến Anh, các cầu thủ Đỗ Mạnh Dũng, Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Hồng Sơn, Trương Việt Hoàng, Nguyễn Đức Thắng, Phạm Như Thuần, Triệu Quang Hà, Đặng Phương Nam, Vũ Công Tuyền... Thể Công là đội bóng trụ lâu nhất ở V-League khi tới năm 2004 đội mới bị xuống hạng (năm 1979 Thể Công không tham dự giải).

Tròn 50 năm thành lập, năm 2004, câu lạc bộ xếp thứ 11/12 giải vô địch bóng đá Việt Nam 2004 và phải xuống hạng nhất. Đội bóng thi đấu yếu kém một phần do chủ trương không tuyển ngoại binh, trái ngược với tất cả các đội bóng khác khi đó. Sang mùa giải sau, câu lạc bộ đổi tên thành Thể Công Viettel (Viettel là tên giao dịch của Tổng Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội) và chịu sự quản lý một phần của đơn vị này. Tuy nhiên, nhiều ý kiến đề nghị câu lạc bộ nên trở lại tên gọi cũ[4].

Ngày 1 tháng 9, Thể Công chính thức giành quyền lên V-League sau khi thắng Tây Ninh với tỷ số 5-3. Ngay sau đó, đội bóng chính thức trở lại tên gọi cũ - Thể Công.

Tính tới nay Thể Công là câu lạc bộ giàu truyền thống nhất Việt Nam với 19 lần vô địch V-League bao gồm 13 lần vô địch giải hạng A Quốc gia và vô số giải thưởng khác. Câu lạc bộ luôn sản sinh ra nhiều tài năng kiệt xuất của bóng đá Việt Nam cũng như khu vực. Thể Công cũng là câu lạc bộ có đội ngũ cổ động viên đông đảo nhất Việt Nam với các cổ động viên từ Bắc vào Nam.

Ngày 22 tháng 9 năm 2009 (trước ngày kỷ niệm 55 năm thành lập Đoàn thể thao Thể Công) Bộ Quốc phòng đã quyết định đổi Thể Công thành Viettel.

Tháng 11 năm 2009, sau khi Bộ Quốc phòng ký quyết định xóa tên Thể Công khỏi bóng đá Việt Nam (còn Đội bòng chuyền Thể Công vẫn tồn tại), Bộ đã giao cho Tổng công ty viễn thông Viettel quản lý. Không lâu sau, Viettel đã chuyển giao lại đội hình 1 về Thanh Hóa, chỉ còn quản lý đội hình 2 thi đấu ở giải hạng nhất quốc gia năm 2010 dưới tên gọi Trung tâm bóng đá Viettel[5]. Kết thúc mùa giải 2010, đến lượt đội hình 2 cũng được chuyển giao cho Câu lạc bộ bóng đá Hà Nội T&T và đổi tên thành câu lạc bộ Hà Nội.[6]

Ngày 23 tháng 9 năm 2011 nhân kỷ niệm lần thứ 57 ngày thành lập câu lạc bộ,hàng trăm cán bộ, cầu thủ, cổ động viên mọi thế hệ từng là người của Thể Công đã quyết định khởi động "chiến dịch" thu thập 1 triệu chữ ký ủng hộ trên cả nước để kiến nghị Bộ Quốc phòng về việc thành lập lại đội bóng Thể Công[7]

Mặc dù vậy, Tổng công ty viễn thông Viettel tỏ ra không mặn mà lắm với việc tiếp nhận này. Ngày 7 tháng 11 năm 2009, theo thỏa thuận giữa lãnh đạo tỉnh Thanh Hóa và Tổng công ty Viettel, đội hình chính được chuyển giao cho Sở Văn hóa - Thể thao và Du lịch Thanh Hóa quản lý với tên gọi mới: Đội bóng đá chuyên nghiệp Viettel-Thanh Hóa.[5] Ngày 24 tháng 12 năm 2009, Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh Thanh Hóa Vũ Văn Ninh ký Quyết định số 4579 /QĐ-UBND về việc đổi tên Đội bóng đá chuyên nghiệp Viettel-Thanh Hóa thành Đội bóng đá Lam Sơn Thanh Hóa, và giao cho Câu lạc bộ bóng đá Thanh Hóa quản lý và điều hành. Viettel chính thức mất phiên hiệu ở V-League.

Đội hình 2 sử dụng lại tên gọi Câu lạc bộ bóng đá Viettel của đội hình chuyên nghiệp, đội thi đấu ở Giải bóng đá hạng nhất quốc gia Việt Nam 2010 và xếp thứ 9 khi mùa bóng kết thúc. Sau mùa bóng này, đội bóng cũng được Câu lạc bộ bóng đá Hà Nội T&T mua lại cùng với suất thi đấu ở giải hạng Nhất và đổi tên thành Câu lạc bộ Hà Nội.[6]

Đứng trước nguy cơ bị giải thể, quyền giám đốc Trung tâm bấy giờ là Nguyễn Thanh Hải đã đề nghị các lãnh đạo Tổng công ty viễn thông Viettel cho phép duy trì Trung tâm bóng đá Viettel và cam kết sẽ đem lại kết quả trong vòng 1 năm. Mùa bóng 2010, các đội bóng của Trung tâm đều lọt vào vòng chung kết các giải trẻ. Năm 2011, Trung tâm giành được 1 Huy chương vàng, 1 Huy chương bạc và 1 Huy chương đồng ở các giải trẻ, chính thức giành được quyền tồn tại. Mùa bóng 2012, đội hình chính thức của Trung tâm bóng đá Viettel giành được chức Vô địch đồng hạng tại Giải vô địch bóng đá hạng ba Việt Nam và giành được suất thi đấu ở giải hạng Nhì kể từ mùa bóng 2013.[8]

Ngày 26 tháng 10 năm 2014, tổng giám đốc Tập đoàn Viễn thông Quân đội ký quyết định số 2294/QĐ-VTQĐ-TCNL kiện toàn chức năng nhiệm vụ và đổi tên Trung tâm Đào tạo Bóng đá Viettel thành Trung tâm Thể thao Viettel.[9]

Năm 2015

Giải bóng đá hạng nhì Việt Nam năm 2015, đội bóng đá Trung tâm thể thao Viettel giành vị trí đồng hạng vô địch mùa bóng 2015 và cùng F.Tây Ninh thặng hạng thi đấu ở V.League-2 mùa bóng 2016.[10]

Năm 2016

Mùa giải năm 2016, Đội bóng trẻ Viettel giành thứ hạng nhì ở giải V-League 2 năm 2016 và giành quyền chơi trận Play off để thăng hạng tuy nhiên đội bóng đã thua Long An với tỷ số 0-1 ở những phút bù giờ và chấm dứt giấc mơ thăng hạng.

Năm 2018

Mùa giải năm 2018, câu lạc bộ đã vô địch Giải bóng đá hạng nhất quốc gia 2018 và giành suất thăng hạng V.League 1 năm 2019.

Năm 2020

Ở mùa giải 2020, câu lạc bộ đã có cuộc đua đến chức vô địch với đội cùng chủ sân vận động Hàng Đẫy là Hà Nội.

• Tại Cúp Quốc gia 2020, câu lạc bộ đạt hạng nhì sau trận thua 1-2 trên sân Hàng Đẫy gặp Hà Nội.

• Tại LS V-League 2020, câu lạc bộ giành chức vô địch sau khi thắng Sài Gòn 1-0 nhờ pha lập công duy nhất của Bruno Cunhe tại vòng cuối - vòng 7 nhóm A giai đoạn 2 nhóm A. Họ chỉ mất hai mùa giải ở V-League để đăng quang, khi lên hạng từ mùa 2019. Nếu tính cả thành tích của CLB Quân đội, cũng như Thể Công, đây lần thứ 19 đội bóng áo lính vô địch.[11]