De club werd in 1940 opgericht en speelde in 1968 voor het eerst in de Serie B en promoveerde in 1973 naar de Serie A. In de eerste twee seizoenen eindigde Cesena op een respectabele elfde plaats en in 1975/76 verbaasde de club iedereen door zesde te worden en zich zo te plaatsen voor de UEFA Cup.
In 1981 promoveerde de club opnieuw en degradeerde na twee seizoenen.
De volgende vier seizoenen bracht de club in de Serie B door en kon dan opnieuw promoveren.
In 1994 maakte de club opnieuw kans op promotie maar faalde, drie jaar later degradeerde de club naar de Serie C1. Cesena kon terugkeren maar degradeerde opnieuw in 2000 en werd tot vier jaar derde klasse veroordeeld.
Op het einde van het seizoen 2007/08 eindigde Cesena laatste in de Serie B en degradeerde opnieuw naar de Serie C1/A. In 2008/09 promoveerde de club in de Serie B opnieuw, met voormalig Serie A-speler Pierpaolo Bisoli als trainer.
Het seizoen daarop eindigde de formatie van succescoach Bisoli meteen tweede in de Serie B waardoor Cesena in het seizoen 2010/2011 in de Serie A uitkwam.
