Los primeros entusiastas del fútbol en Cieza jugaron sus primeros encuentros a finales de la década de 1910, en un campo que el Consejo de Exploradores preparó en la zona de las Delicias. Sin embargo, al igual que en la mayoría de los municipios del norte de la Región de Murcia, el fútbol organizado en Cieza no se consolidó hasta principios de la década de 1920, con la fundación oficial del Club Deportivo Cieza. La creación de este club se atribuye a Bernard Haslip Brunton, un ingeniero inglés que residía en Cieza.
La primera referencia documentada de un partido del Club Deportivo Cieza es del 15 de abril de 1923, cuando se enfrentaron al Caravaca. Los ciezanos ganaron 2-1 en un encuentro accidentado, jugado en un campo duro y pedregoso.
A partir de ese momento, el fútbol ganó popularidad en Cieza. El 25 de agosto de 1923 se inauguró el campo de «El Buen Suceso», ubicado en un solar de la Plaza de España, con un partido entre el Cieza y el Real Murcia, que terminó con una victoria de los visitantes por 0-3. El número de aficionados y jugadores aumentó significativamente, lo que llevó a la creación de nuevos clubes como la Unión Deportiva Cieza, el Cieza Foot Ball Club y el Sporting de Cieza, que jugaban partidos amistosos con equipos de nivel similar. También existía un equipo juvenil llamado Rayo de Cieza. A pesar de la aparición de estos nuevos clubes, el Club Deportivo Cieza seguía siendo el equipo más importante y con mayores recursos de la localidad.
Inscripción en la Federación Murciana
En 1924, la directiva del Club Deportivo Cieza decidió inscribirse en la Federación Murciana de Fútbol. Para competir, reforzaron el equipo con jugadores de otras localidades, a quienes se les pagaba por su participación. La formalización del club también implicó la necesidad de construir un nuevo campo de fútbol, ya que el de la Plaza de España no cumplía con las normas para competiciones oficiales. El 25 de agosto de 1924 se inauguró el nuevo campo con un partido entre el Club Deportivo Cieza, reforzado con jugadores de Alicante, y la Real Unión Deportiva de Albacete, donde el Cieza ganó 7-1.
En la temporada 1924/25, el Club Deportivo Cieza participó por primera vez en una competición oficial. Esta primera experiencia fue muy exitosa, ya que el equipo se coronó campeón y ascendió a la máxima división del fútbol murciano. Entre los jugadores destacados de esa plantilla estaba Julio González Bernabeu, un joven de solo 16 años, que más tarde se convertiría en uno de los máximos goleadores en la historia del Real Murcia en partidos oficiales.
Antes del actual CD Cieza, existió en la localidad el Cieza CF, fundado en 1952 y que en 1962 cambió su nombre a CD Cieza. Tras ocho temporadas en posiciones cómodas en la Tercera División, descendió tras quedar en la decimoséptima posición. El equipo permaneció en la categoría más baja desde la temporada 1951/52 hasta la 1954/55, cuando regresó a Tercera División. Se mantuvo en esta categoría durante 13 años consecutivos, logrando su récord de temporadas seguidas en Tercera, usualmente ocupando la zona media de la tabla.
El equipo enfrentó una crisis grave en la temporada 1967/68, descendiendo y finalmente desapareciendo.
En 1969, se fundó nuevamente un club en Cieza, recuperando el nombre histórico de CD Cieza, que compitió en categorías regionales hasta ascender a Tercera División en la temporada 1980/81.
Después del ascenso a Tercera División en 1980, disputó dos fases de ascenso a la Segunda División B durante los años 80, logrando el ascenso por primera vez en su historia en la temporada 1986/87. Sin embargo, la experiencia en la categoría de bronce del fútbol español fue breve, descendiendo de nuevo a Tercera tras una temporada. El club intentó recuperar la categoría, y cinco temporadas después, logró otro ascenso en los play-offs. Sin embargo, descendió nuevamente en su segundo intento de mantenerse en la Segunda B.
El equipo se mantuvo en la zona media de la tabla la siguiente temporada, pero descendió a Preferente al año siguiente. Permaneció solo un año en Preferente antes de regresar a Tercera, donde compitió durante cuatro temporadas. En la temporada 2000/01, el equipo descendió nuevamente a Preferente, donde estuvo desde la temporada 2001/02 hasta la 2006/07, con excepción de una temporada en Tercera (2004/05).
En 2007, tras dos temporadas en Preferente, logró el ascenso a Tercera División.
En la temporada 2012/2013, quedó segundo en el Grupo XIII de la Tercera División de España, lo que le permitió jugar el play-off de ascenso a Segunda División B. En la primera ronda, se enfrentó al UD Alcudia, ganando 2-1 en territorio insular y 1-0 en tierras murcianas, avanzando a la siguiente ronda. Se emparejó con el CD Azuqueca de Guadalajara, perdiendo 3-1 en el partido de ida, pero remontando con un 4-0 en el Campo Municipal «La Arboleja» ante cerca de 4,000 espectadores.
El 17 de junio de 2013, se conoció que el último rival en el camino hacia la Segunda División B sería la Sociedad Deportiva Compostela. El equipo gallego venció 2-0 en Santiago de Compostela y repitió el resultado en «La Arboleja». A pesar del apoyo incondicional de la afición local, el Cieza no logró el ascenso.
Tras un año esperanzador, la temporada 2013-2014 fue decepcionante, con el equipo sin marcar en las tres primeras jornadas y la salida del entrenador Tote. Cuenca asumió el cargo, logrando mantener al equipo en media tabla.
La temporada 2014-2015 fue una de las peores, con la salida de Cuenca en pretemporada y una gran renovación de jugadores, lo que resultó en el descenso a Preferente Autonómica tras acabar en la posición 18º. El equipo logró ascender al año siguiente, tras finalizar en cuarta posición.
De nuevo en Tercera División, el equipo se mantuvo en mitad de la tabla hasta la temporada 2018-2019, cuando descendió nuevamente a Preferente Autonómica tras una mala temporada. Después de tres temporadas en Preferente, el CD Cieza ascendió a la Tercera RFEF en la temporada 2021/22, donde actualmente compite.