Tiền thân của sân vận động Ninh Bình là sân vận động Tràng An cũ. Năm 2003, do sân là một trong những sân vận động tại Việt Nam được chọn là sân dự bị cho Đại hội Thể thao Đông Nam Á 2003 nên mặt sân đã được tu sửa, hệ thống đèn chiếu sáng được nâng cấp. Sau đó, sân được giao cho Sở Thể dục Thể thao Ninh Bình (cũ) quản lý sử dụng từ năm 2003 đến 2007. Đến năm 2009, UBND tỉnh Ninh Bình giao sân cho CLB Bóng đá Xi măng The Vissai Ninh Bình quản lý, sử dụng và làm sân thi đấu chính thức của CLB này tại Giải bóng đá vô địch quốc gia Việt Nam (V.League).[2]

Năm 2014, sau khi đội bóng Xi măng The Vissai Ninh Bình giải thể, sân vận động này được bàn giao lại cho Sở Văn hóa, Thể thao tỉnh Ninh Bình quản lý, sau đó chuyển cho Trung tâm Huấn luyện và thi đấu thể dục thể thao tỉnh Ninh Bình từ năm 2016. Tuy nhiên, sân vận động đã bị bỏ hoang cho đến thời điểm hiện tại.[1]

Tháng 7 năm 2021, sân vận động đang được cải tạo lại mặt sân và sửa chữa những hạng mục đã xuống cấp. Đây sẽ là sân nhà của Câu lạc bộ bóng đá Công an Nhân dân sau khi cải tạo hoàn tất.[3]