הקבוצה הוקמה בשנת 1955 כאיחוד של ארבע קבוצות – הפועל נס ציונה, מכבי נס ציונה, בית"ר נס ציונה וכוכב הדרום, שהיו כולן קבוצות בליגות הנמוכות ולא הצליחו לבסס את מעמדן. בעונתה השנייה בליגה ג', בשנת 1957, הקבוצה עלתה לליגה ב'. בעונת 1962–1963 עלתה מליגה ב' מחוז דרום לליגה א'.[1] שלוש עונות בלבד לאחר שעלתה לליגה א' (ליגת המשנה דאז), העפילה הקבוצה בסיום עונת 1965–1966 (עם המאמן דוד קרמר) לראשונה לליגה הבכירה. בעונת 1966/1968 שיחקה הקבוצה בליגה הבכירה לראשונה בתולדותיה, כשבין שחקניה בלטו: גברי בן שמעון, מנחם איריס, ברוכ׳לה רוזנשטיין, אליעזר צוויג, לחמי, ויעקב שחר. את העונה הקבוצה סיימה במקום האחרון עם 32 נקודות מתוך 60 משחקים, וכן ספגה 123 שערי חובה.
בעונות לאחר מכן הצליחה לשרוד בליגת המשנה, אך בעונת 1970/1971 ירדה הקבוצה לליגה ב' מבית הדרום של ליגה א'. בעונת 1972/1973 עלתה חזרה לליגה א' והצליחה לשרוד 3 עונות, כאשר בעונת 1974/1975 סיימה במקום ה-15 ושרדה רק בזכות ההחלטה על הגדלת הליגה והקפאת היורדות ממנה באותה עונה. עונה לאחר מכן ירדה לליגה השלישית לאחר שהוקמה הליגה הארצית כליגת המשנה החדשה. מעט לאחר מכן התדרדרה הקבוצה עד לליגה הרביעית. בשנות ה-70 המאוחרות ושנות ה-80 בילתה הקבוצה בליגות הנמוכות ולא הצליחה להתרומם, עד שבשנת 1990 הצליחה הקבוצה לחזור לליגה א', וכעבור שנה העפילה לליגה הארצית והשלימה עלייה של שתי ליגות בשתי עונות.
הקבוצה שיחקה בליגה הארצית במשך שמונה עונות, עד עונת 1998/1999, ולאחר מכן הורדה הקבוצה לליגה א' עקב אי יכולתה להעמיד תקציב ראוי לליגה הארצית.
בשנת 2000 הייתה אמורה הקבוצה לנשור לליגה ב' כשסיימה במקום האחרון בליגה א', אך נשארה בכל זאת בליגה עקב התפרקות של קבוצות אחרות. עונה מאוחר יותר (2001) נשרה נס ציונה לליגה ב', כאשר באותה עונה נוצחה נס ציונה בכל 23 משחקיה הראשונים, ובמשחקים המעטים שנותרו לה הצליחה הקבוצה לצבור שבע נקודות בלבד. בהמשך התפרקה הקבוצה.
הקבוצה הוקמה מחדש בעונת 2004/2005 בתמיכת העירייה, כאשר החלה את דרכה בליגה ב', כשקבוצה אחרת מנס ציונה בליגה זו – מכבי בן צבי הפכה את שמה לעירוני נס ציונה (ברישומי ההתאחדות נקראה "מכבי בן צבי/עירוני") בקיץ 2005 שינתה הקבוצה את שמה הרשמי לסקציה נס ציונה. הקבוצה העפילה בתום עונת 2004/2005 לליגה א', והעפילה בתום עונת 2005/2006 מליגה א' אל הליגה הארצית (הליגה השלישית דאז), ובכך השלימה עלייה של שתי ליגות תוך שתי עונות. בסיום עונת 2008/2009, עונת סגירתה של הליגה הארצית, העפילה הקבוצה לליגה הלאומית בניסיונה לטפס במעלה הליגות. לאחר ארבע עונות בליגה הלאומית, בתום עונת 2012/2013 ירדה הקבוצה לליגה א' – הליגה השלישית, שם שיחקה במשך חמש עונות, ובסיום עונת 2017/2018 העפילה בחזרה לליגה הלאומית.
בעונת 2018/2019 שיחקה הקבוצה בליגה הלאומית והייתה אלופת הסיבוב הראשון עם ניצחונות מרשימים 6–0 על הפועל עכו ו-5–1 על הפועל כפר סבא. בהמשך נחלשה וירדה למקום השישי, עם רצף של שישה הפסדים בשבעה משחקים באמצע העונה, ואת הסיבוב השני סיימה במקום השלישי. כעבור שבעה משחקים עם תום העונה הסדירה וללא הפסד בפלייאוף, עשתה הקבוצה היסטוריה והעפילה לליגת העל לראשונה אחרי 51 שנים (רצף ההיעדרות הארוך ביותר של קבוצה שהייתה בליגה הבכירה ושבה אליה), והשלימה עלייה של שתי ליגות בשתי עונות.
בעונת 2020/2021 חזרה הקבוצה לשחק בליגה לאומית למשך 2 עונות.
בסיום עונת 2021/2022 העפילה הקבוצה לליגת העל, בפעם השנייה בתוך שנתיים.
