El Club de Deportes Melipilla fue fundado el 24 de enero de 1992 y hoy la institución cumple 30 años de existencia.
Representan a la ciudad homónima ubicada en la Región Metropolitana de Santiago y son los sucesores del extinto Club Deportivo Soínca Bata.
Al momento de su fundación, los ‘Potros’ heredaron el plantel del histórico Soinca Bata y tomaron un lugar en la Segunda División. Ese mismo año lograron ascender a Primera División mediante Promoción.
En 2004 obtuvieron su primer título profesional en la Primera B del fútbol chileno, bajo la dirección de Juan Ubilla, saliendo invicto en la fase final del campeonato.
Dos años después en 2006 el cuadro melipillano consiguió su segundo título en la ‘B’, bajo la dirección técnica del debutante Luis Musrri. Entre 2007 y 2008 participaron en la máxima categoría del fútbol nacional, pero tocaron fondo en 2009, cuando atravesaron una grave crisis institucional y financiera que provocó el descenso administrativo a Tercera División.
Luego de pasar muchos años en 2017 retornaron a la segunda categoría bajo la dirección técnica de Carlos Encinas, quien ofició de entrenador y accionista del club, en una polémica final ante Deportes Vallenar. La temporada 2020 volvieron a la división de honor, tras imponerse a Unión San Felipe en la Final Ascenso.
Dentro de los máximos ídolos del potro solitario están Luis Cueto, José Luis Cabión, Boris Pérez, Cristian Traverso y Nicolás Peranic.
A fines de 2021, luego del hallazgo de una serie de irregularidades en sus contratos, Melipilla fue expulsado inicialmente de la ANFP. No obstante, el 13 de enero de 2022, la Segunda Sala del Tribunal de Disciplina del ente máximo del fútbol chileno revocó su expulsión y determinó la pérdida de seis puntos, provocando con ello su descenso directo a Primera B, torneo que disputará la presente temporada.