Club Atlético Osasuna vznikl 24. října 1920 fúzí klubů Sportiva Foot-ball Club a New Club. Název „Osasuna“ znamená v baskičtině sílu a zdraví. V roce 1928 začal hrát profesionální fotbal ve třetí divizi a v sezóně 1931–32 postoupil do Segunda División. O tři roky později se poprvé představil v La Lize.

Období války a poválečný restart Během občanské války (1936–39) byla činnost klubu přerušena a mnozí hráči i funkcionáři byli perzekuováni. Po válce se Osasuna vrátila a v sezóně 1939–40 hrála znovu La Ligu.

Stadion a evropské starty (1967–1990) V roce 1967 byl otevřen stadion El Sadar, který se stal novým domovem klubu. V sezóně 1985–86 se Osasuna poprvé kvalifikovala do Poháru UEFA a v ročníku 1990–91 dosáhla svého nejlepšího ligového umístění – 4. místo v La Lize.

Nové tisíciletí (2000–2006) V sezóně 2002–03 Osasuna postoupila do semifinále Copa del Rey a o dva roky později do finále, kde podlehla Betisu. V roce 2005–06 pod trenérem Javierem Aguirrem skončila opět 4. v lize, zahrála si předkolo Ligy mistrů a přejmenovala stadion na Reyno de Navarra.

Moderní éra Osasuna je jedním ze čtyř španělských klubů fungujících jako členská asociace – prezidenta volí přímo fanoušci. Klub je známý kvalitní mládežnickou akademií Tajonar a silnou vazbou na místní komunitu. Atmosféra na stadionu je považována za jednu z nejlepších ve Španělsku.

Nejnovější úspěchy (2019–2025) Osasuna se vrátila do La Ligy, v sezóně 2022–23 se dostala až do finále Copa del Rey a v roce 2023 si zahrála i evropské poháry v rámci kvalifikace do UEFA Conference League.