L’histoire du Club Olympique de Saint-Dizier débute en 1933, avec la fusion de la Jeunesse Prolétarienne et de la Compagnie des Forges, qui donne naissance à l’Association Sportive de Saint-Dizier. Le club progresse rapidement et accède à la Division d’Honneur dès 1935. En 1940, l’AS Saint-Dizier fusionne avec l’AS Marnaval et devient l’Association Sportive de Saint-Dizier-Marnaval. Cette nouvelle entité s’impose progressivement comme l’un des clubs majeurs de la Haute-Marne et remporte notamment le championnat de Division d’Honneur en 1949, synonyme d’une première accession au Championnat de France Amateur (CFA).
Après plusieurs années au niveau national, le club connaît une nouvelle étape de son histoire en 1960 avec sa fusion avec l’ERCB. Il prend alors le nom de Club Omnisports de Saint-Dizier. Cette nouvelle structure retrouve le Championnat de France Amateur en 1964, avant de redescendre en Division d’Honneur en 1967. Le club retrouve ensuite progressivement les championnats nationaux : il accède à la Division 4 en 1978 et remporte son groupe en 1981, obtenant ainsi une accession en Division 3. Sous l’impulsion de cette génération, Saint-Dizier s’installe durablement au troisième niveau du football français et termine notamment deuxième de son groupe de Division 3 en 1985.
L’année 1986 marque le sommet de l’histoire du football à Saint-Dizier. Après plusieurs saisons de progression en Division 3, le club obtient pour la première fois de son histoire sa promotion en Division 2, l’antichambre de l’élite du football français. À cette occasion, l’équipe prend progressivement l’appellation de Club Olympique de Saint-Dizier (CO Saint-Dizier), qui devient son nom officiel en 1987. Le club dispute deux saisons consécutives en deuxième division, en 1986-1987 et 1987-1988. Pour sa première saison, il termine à la 16e place du groupe A, avant de connaître le même classement dans le groupe B la saison suivante et de retrouver la Division 3 en 1988.
Après cette parenthèse professionnelle, le CO Saint-Dizier connaît un recul progressif dans la hiérarchie nationale. Relégué en Division 4 en 1990 puis en National 3 en 1993, le club retrouve toutefois le quatrième niveau national en 1997 après avoir terminé deuxième de son groupe de National 3. La fin des années 1990 et les années 2000 sont ensuite marquées par une alternance entre les championnats nationaux et régionaux. En 2007, le CO Saint-Dizier remporte le championnat de Division d’Honneur de Champagne-Ardenne et retrouve le CFA2, où il se maintient jusqu’en 2012.
La dernière période de l’histoire du CO Saint-Dizier s’achève au début des années 2010. Lors de la saison 2011-2012, le club termine dernier de son groupe de CFA2 avec une seule victoire en trente journées et est relégué en Division d’Honneur. Confronté à d’importantes difficultés financières, le club dépose le bilan et cesse son activité. La cessation de paiement est officiellement constatée en 2013, mettant fin à près de huit décennies d’histoire. Malgré cette disparition, le CO Saint-Dizier reste associé à une période particulièrement importante du football haut-marnais, notamment grâce à son accession historique en Division 2 en 1986 et à ses deux saisons passées dans le football professionnel.
NATIONAL
* 1 x Vainqueur groupe de Division 4 : 1981
RÉGIONAL
* 4 x Champion Ligue Nord-Est et Champagne-Ardenne : 1937, 1949, 1964, 2007
* 3 x Vainqueur Coupe Nord-Est et Champagne-Ardenne : 1979, 1992, 1995
