В грудні 1925 р. при Харківському паровозобудівному заводі створили футбольну команду. В 30-х рр. центрами футбольного життя України були радянські Харків з Києвом та польський Львів. Харків'яни часто були основою для збірної УРСР, яка успішно грала товариські матчі з іншими республіками. Та й збірна Харкова була однією з найсильніших в Радянському Союзі. За збірну СРСР грали, наприклад, Костянтин Фомін, Іван Привалов та Микола Кротов. У вищій лізі виступали місцеві «Сільмаш» (у 1938 р.) і «Спартак» (двічі: 1938; 1941 — першість перервали через радянсько-німецьку війну)
З 1945 до 1955 року найкращим клубом міста був «Локомотив», який провів 4 сезони у вищій лізі (1949, 1950, 1953 (9 місце), 1954), в 1956 році вибула з Чемпіонату СРСР, поступившись місцем команді «Авангард», який отримав право представляти Харків на всесоюзній арені спортивне товариство «Авангард» з 1956 року.
Повернутися на колишній високий рівень харківський футбол зумів лише у кінці 50-х рр. Тодішній «Авангард» зумів пробитися до вищої ліги чемпіонату Радянського Союзу в 1960 р. Наступного, 1961 року клуб добився найвищої позиції в історії виступів у вищій лізі — 6-ої. На своєму стадіоні харків'яни поступились лише двічі (у 15 матчах) і зуміли обіграти тбіліське «Динамо» і московське «Торпедо», відповідно, бронзового і срібного призерів тої першості. Лідерами колективу були Микола Уграїцький, Микола Масленников, Володимир Ожередов, Євген Панфілов, Володимир Онисько, Микола Корольов і Юрій Нестеров. Але після ще 2 сезонів команда повернулася до нижчих ліг. В 1966 р. головним тренером клубу став відомий у минулому нападник і капітан київського «Динамо» Віктор Каневський. Під його керівництвом (1967—1971) «Металіст» (нову назву клуб отримав у 1967 р.) тримався у першій десятці команд 1 ліги, але не зумів здобути підвищення у класі. В 1975 р. харків'яни, зайнявши 19-е м. серед 20 команд опустилися до 2 ліги.
В 1977 р. команду почав тренувати Євген Лемешко. Саме з цим наставником пов'язані більшість досягнень «Металіста» у 80-х рр. Тоді ж у команду прийшов досвідчений 30-річний захисник «Карпат» Ростислав Поточняк, який згодом стане капітаном колективу. У 1978 році харків'яни виграють українську зону 2 ліги і виходять до першої. За три роки в 1 лізі (1979—1981) після 7-го і 3-го місць «Металіст» вийшов до найвищої ліги, вигравши у 1981 р. першу союзну лігу.
Сезон 1982 клуб завершив на 12 позиції, пропустивши лише 32 голи у 34 матчах (3-я найкраща оборона першості). Надійно в обороні відіграли Ростислав Поточняк, Віктор Камарзаєв, Сергій Кузнєцов і Віктор Каплун, який до того виступав у київському «Динамо». Наступного року «металісти» зайняли 11 місце, але головним успіхом був вихід до фіналу Кубка СРСР. В 1/16 фіналу українці здолали аламаатинський «Кайрат» — 0:0 (пенальті — 6:5), потім на виїзді, в Єревані вірменський «Арарат» — 4:2 та кутаїське «Торпедо» — 0:0 (пенальті 4:3). У півфіналі 19 березня «Металіст» грав з ЦСКА на полі суперника у столиці. Армійська команда у 80-х рр. грала не на найвищому рівні й наступного сезону навіть опустилася до першої ліги. Харків'яни перемогли 1:0 (гол забив оборонець Косолапов). У фіналі 8 травня 1983 року в Москві трофей здобув «Шахтар» (Донецьк). Єдиний м'яч «гірників» забив на 23-й хв. Ященко після прострілу Грачова.
Цього року у складі харків'ян перші матчі провів нападник Юрій Тарасов, який прийшов з друголігового «Маяка» (Харків). 23-річний Тарасов відразу став головним бомбардиром, забивши пержого ж сезону 7 м'ячів. У чемпіонаті-84 він забив 17 голів, встановивши рекорд клубу за кількістю забитих м'ячів в одній першості.
У 1988 році клуб знову вийшов до фіналу і цього разу його виграв — 2:0 проти «Торпедо» (Москва). Голи здобули Аджоєв і Баранов.
У 1989 р. «металісти» посіли найвище у вісімдесятих роках 7-е місце у вищій лізі. У 1991 році розіграно останній чемпіонат СРСР. Харків'яни посіли тоді 15-у позицію.
В еліті клуб був 14 сезонів. Найвищим місцем стало 6-е у 1961 році. Найбільше матчів у вищій лізі за «Металіст» зіграв Юрій Тарасов — 220. Він же став найкращим голеадором харків'ян у «вишці» — 61 забитий м'яч.
Вперше «Металіст» здобув право грати у єврокубках після перемоги в Кубку Радянського Союзу 1988 року. У сезоні 1988/89 клуб стартував у Кубку володарів Кубків УЄФА, де в 1/16 фіналу обіграв югославський «Борац», а в 1/8 поступився голландській «Роді».
Після здобуття «бронзи» чемпіонату України 2006/2007 «Металіст» потрапив до Кубка УЄФА на сезон 2007/2008, де в першому раунді поступився англійському «Евертону».
Після повторного здобуття «бронзи» чемпіонату України 2007/2008 «Металіст» знову потрапив до Кубка УЄФА на сезон 2008/2009, де в першому раунді обіграв турецький «Бешикташ» за сумою двох матчів.
Проектом реконструкції було передбачено спорудження двох сучасних комплексів: готельного з басейном та медико-відновлювального з тренувальними залами. Проводилася реконструкція 6-ти діючих футбольних полів.
У липні 2009 року було завершено реконструкцію навчально-тренувальної бази в смт Високий вартістю 86,54 млн. грн. У ході реконструкції був побудований корпус із 50 двох- і одномісних номерів, VIP-зона з «люкс»-номерами, медико-реабілітаційний центр із басейном 17х8 м, а також зона допінг-контролю та прес-центр. Також були модернізовані футбольні поля.
Навчально-тренувальна база, смт Високий, липень 2009 року
