El C.D. Lugo fue fundado en 1953 tras la desaparición de los equipos representativos de la ciudad de Lugo, la Gimnástica Lucense, disuelta en 1952 y que militó en Segunda División A durante tres temporadas (1949-50, 1950-51 y 1951-52), y el Club Deportivo Polvorín, desaparecido en 1953 por problemas económicos.

El equipo empezó jugando en Tercera División, ocupando la plaza del C.D. Polvorín, jugando ininterrumpidamente 19 temporadas hasta el año 1972/73, que desciende a Regional Preferente, aunque la temporada siguiente recuperaría la entonces categoría de bronce.

Para esa nueva etapa en Tercera el equipo ya disfrutaba de su actual estadio, el Anxo Carro, que fue inaugurado el 31 de agosto de 1974 con una capacidad para 7000 personas. El estadio sería remodelado en 2001 viéndose reducida su capacidad a 4800 personas. Tiene unas dimensiones de 105 metros de largo por 68 de ancho.

Desde aquel momento el equipo no dejaría la Tercera hasta la temporada 1978/79, que militaría en la casi recién estrenada categoría, Segunda B, pero su paso sería efímero puesto que no conseguiría mantener la categoría, cosa que no sucedería en su segunda etapa en Segunda B. Esos fueron sus mejores años, llegando a jugar una campaña en Segunda División, la 1992/93. Tras unos años el club regresaría a Tercera División en la temporada 2003/04 jugando tres años en la categoría, hasta que en 2006 conseguiría retornar a Segunda B. El objetivo actual del equipo es el ascenso a Segunda División después de disputar la temporada pasada la promoción de ascenso, en la que saldría derrotado en la tercera fase ante el Alcoyano.

El equipo es entrenado por Quique Setién  desde 2009, que anteriormente entrenó al Racing de Santander, Polideportivo Ejido y C.D. Logroñés, además de ser el seleccionador de Guinea Ecuatorial.

Historial completo en categoría nacional:

1ª División: 0 temporadas.
2ª División: 1 temporada, mejor puesto 18ª (1992/93).
2ª División B: 22 temporadas, mejor puesto 1º (2010/11).
3ª División: 34 temporadas, mejor puesto 1º (1961/62, 1977/78, 1980/81, 1985/86).

También ha sido subcampeón de la Copa Federación (RFEF) en 1999.

Enfrentamientos históricos.