1936年奥运会上的中国足球代表队
在第二次世界大戰之前，中華民國國家足球隊曾經九次贏得遠東運動會足球比賽冠軍，以及參加1936年柏林奧運和1948年倫敦奧運会足球賽。1949年國府遷台，两岸分治後，中華民國國家足球隊初期仍然代表中國參加國際賽，於1954年及1958年兩次贏得亞運足球金牌及參加1960年羅馬奧運，直至1971年聯合國代表權轉變為止。现今代表中華人民共和國的中国国家足球队则成立于1951年。
1951年时，中华全国体育总会为选拔、培养国家级选手，于11月，成立中华全国体育总会中央体训班[3]。12月1日至9日，在天津举办了第一届全国足球比赛大会，当时共有八支球队参赛，分别是六个地区队（东北、华东、华北、西南、中南、西北），以及解放军、铁路队。9日，比赛结束后，大会选拔委员会主任、清华大学教授马约翰宣布30人名单[a]。东北队因是冠军队，11名主力队员全部入选[5]。李凤楼担任中央体训班足球队教练，被视为中华人民共和国第一任国家足球队教练。
1954年4月，中国队前往匈牙利学习，由匈牙利教练阿姆别尔·约瑟夫带队训练。原本是其他专业的中国球员，在约瑟夫的训练下，踢球水平得到提升。阿姆别尔·约瑟夫也是中国国家队历史首位外国主教练。在1956年夏季奥运会上，由于代表权问题，中华人民共和国球队无法参加比赛，约瑟夫亦不再带队。
1957年为第一次参赛1958年世界杯，主场4-3胜印尼但客场0-2负，净胜球差而被淘汰，无缘决赛周。1958年6月7日，中国足球协会由于代表权问题退出国际足联，加上1966年文革爆发，导致中国足球失去与各大足球强国交流机会多年。
1974年7月14日，第六届亚足联代表大会重新接纳中国足协为亚足联会员，中华人民共和国國家足球隊重新开始代表中国參加各项亚洲赛事， 1976年亞洲盃为中国队自1949年后第一次参加，进入准决赛时，憾败于伊朗0比2，季军战小胜伊拉克1-0，获得季军。
但1978年世界杯由于中华台北男子足球代表队参赛，基于一个中国原则，这次中国队没有参赛。1979年10月13日，国际足联执委会通过决议，重新接纳中国足协为会员。1980年7月7日，国际足联第42届代表大会批准了国际足联执委会做出的关于恢复中国足球协会在国际足联中的合法权利的决定，中华人民共和国国家足球队才能正式代表中国参与各项国际赛事。
但在1980年亚洲杯上中国队成绩并不理想，虽小组赛轻松6-0打败孟加拉，2-2打平伊朗，但1-2负于朝鲜，0-1负于叙利亚而被淘汰出局。
1982年世界杯亚太区预选赛中，中国队第二次參賽，在首圈分組賽力壓香港及朝鮮晋级最後一輪外圍賽，在完成所有賽事後，由于客场负于科威特及新西兰，暫列小組次名，有望取得決賽周席位的2个名额之一，但本來落後於中國，排名第三的新西蘭在最後一場外圍賽，作客淨勝沙特阿拉伯五球，令新西蘭與中國分數及得失球差相同，而須於新加坡進行多一場附加賽，最终中國队被迫仓促召回应战并在附加赛中戰败，未能晋级决赛圈。[6]
兩年後的亞洲杯中，中国队首度打入決賽，最後敗給沙特阿拉伯得亞軍。不過，心理素质差一直是1980-1990年代中國隊的通病，以至在比賽中往往被實力次一級的對手打敗。例如1986年世界杯外圍賽主場被香港足球代表队打敗，[7]1990年世界杯外圍賽最后阶段其中兩場對阿聯酋及卡塔爾的賽事，皆在領先對手一球的情況下完場前三分鐘連失兩球反勝為敗，[8]1994年世界杯外圍賽第一轮更在客场敗給伊拉克和弱队也門提早出局，[9]1998年世界杯外圍賽的关乎出线的賽事主场敗給卡塔爾，[10]令中國隊遲遲未能衝出亞洲，參與更高級別的國際賽事，加上1990年代開始，隨著沙特阿拉伯，伊朗，日本以及韓國等其他亞洲國家足球水準也不斷提高，中國足球水準更顯得停滯不前。
2002年世界杯，由於日韓兩國是主辦隊直接進入決賽周，中國隊在米卢执教下击败日韓以外的隊伍如烏茲別克，阿聯酋，阿曼及卡塔爾取得出線資格首次晉身決賽周，[11]但中國隊在決賽周面对同组的强队巴西、哥斯达黎加、土耳其时，三場小組賽皆告负，且一球未进。[12]在2004年亞洲杯，中國以主辦國身份殺入決賽，結果以1-3敗給日本，第二次取得亞洲盃亞軍。
2004年亞洲杯之後，中國足球水平退步十分严重，并重蹈20世纪80-90年代的通病，加上升学谋生，假赌黑，娱乐方式多元化等因素影响。在2006年[13]、2010年[14]及2014年[15]連續三屆世界杯外圍賽都在首輪分組賽出局：2006年外圍賽因得失球差不及同分的科威特而喪失小組唯一的出線資格， 2010年外圍賽先後在主场敗给伊拉克及卡塔爾而淪落至小組末席出局；2014年外圍賽客场敗給约旦及主客场被伊拉克雙殺而分組賽出局；亞洲杯方面，亦在2007年及2011年关键赛事分别敗给乌兹别克斯坦和卡塔尔，导致连续两屇決賽周都在首輪分組賽出局。
2015年亞洲盃外圍賽，中國僅以小組最佳第三名出線決賽周，賽前一致被看淡。豈料中國卻在分組初賽中，分別擊敗沙地阿拉伯、烏茲別克及朝鮮，歷史上首次在亞洲盃分組初賽取得三戰全勝成績。可惜中國隊晉級八強後就面對東道主澳洲，結果以0-2不敵澳洲出局。
2018年世界盃外圍賽亞洲區第二圈，中國做客以0-1敗給卡塔爾及主客皆與香港打和0-0，一度陷於出局边缘，差點被香港淘汰 ，幸在最後一場賽事主場以2-0擊敗卡塔爾，力保小組次名，加上其他組別的次名球隊失分，中國隊得以跻身最佳四隊小組次名，繼2002年世界盃外圍賽之後，再次晉級世界杯亞洲區外圍賽第三轮。中國晉級後與韓國、伊朗、烏茲別克、敘利亞及卡塔爾同組，但外圍賽首循環只取得兩和三負的成績，位列榜尾，出線形勢惡劣。雖然中國在外圍賽次循環表現有所改善，分別擊敗南韓、烏茲別克及卡塔爾，但因之前失分太多，尤其主场败于叙利亚的影响足以致命，加上客场对叙利亚也被逼和，只取得小組第五名被淘汰出局。[16]
2019年亞洲盃，中國隊由曾帶領意大利奪取2006年世界杯冠軍的名帥納比領軍，但中國隊表現一般，分組初賽擊敗實力較弱的吉爾吉斯及菲律賓，但最後一仗分組賽不敵韓國，以小組次名晉級十六強。中國在十六強賽以2-1險勝泰國；晉級半準決賽對賽伊朗，後防線連續三次出現致命失誤，讓伊朗人抓住機會，最後以0-3大敗出局。中國國家隊主教練里皮在賽後新聞發佈會宣佈與中國足協合同到期不再續約。另一位意大利教练法比奥·卡纳瓦罗被任命为临时主教练，但他在2019年中国杯结束后便宣告不会接手国足。[17]
由于缺乏寻找新教练的选择，中国足协于2019年再次任命里皮为国足主教练。由于青黄不接及为了尽快提高球队的实力，中国队开始对外籍球员进行一系列的入籍，包括出生在英国的塞浦路斯球员李可和另一名出生在英国的球员蒋光太，随后没有中国血统的巴西球员艾克森更被归化为国足大军一员。但是，中国队的2022年世界杯预选赛征途依旧比预期布满荆棘，在第二輪分組賽中，在客场以1-2敗给敘利亞后，里皮第二次辞去主教练职务。[18]
2020年1月，曾参加过2002年世界杯球员的前国足球员李铁被任命为中国队教练，其任务是带领中国队进入2022年国际足联世界杯预选赛第三轮[19]。此时中国队落后小组头名叙利亚5分。在李铁执教的任期内，中国最终在剩下的比赛中，主場以2-0战胜菲律賓及3-1击败叙利亚，以成绩最好的小组第二，成功冲击至下一阶段，與澳大利亚、日本、沙特阿拉伯、阿曼及越南爭奪兩個出線決賽周席位。但第三輪外圍賽首場比賽，中國以0-3敗給澳大利亚，接下來再敗給日本0-1和沙特阿拉伯2-3，只能战平阿曼及仅以3-2險勝越南，及後在次循環比賽雖迫和澳大利亞，完成六輪比賽只得五分，陷於出局邊緣。由于战绩不佳，以及其在场外的各类巨大争议，李铁于2021年年底辞职，由同为武汉队的李霄鹏接任国足主帅。[20]岂料李霄鹏接任主帅后，在2022年1月底至2月初的兩輪客场比賽，分別敗給日本0-2，更是在客场敗給之前七輪比賽全敗的越南1-3，也是国足近50年来首度负于越南国家足球队，提早兩輪比賽宣告出局。[21]中國在2022年3月底的最後兩場外圍賽只取得一和一負的成績，結果十戰僅得六分以小組第五名完成本屆世界杯外圍賽。
2023年2月24日，中國足球協會官網宣佈聘任亚历山大·扬科维奇擔任中國國家男子足球隊主教練。[22]但在2023年亚洲杯上中国队成绩并不理想，小组赛只能賽和世界排名比自己低的塔吉克及黎巴嫩0-0，更以0-1不敵主辦國兼衛冕的卡塔爾，三戰兩和一負，而且未有入球，分組賽出局。随后，中国队官宣更换主教练为布兰科·伊万科维奇。
2023年11月16日，亚历山大·扬科维奇带领的国足踏上第十三次世界盃外圍賽的征途，首战客场以2-1击败泰国队，次战主场0-3负于韩国队。随后，因亚历山大·扬科维奇在卡塔尔亚洲杯二平一负的糟糕表现下课，新帅布兰科·伊万科维奇带领中国队客场迎战新加坡队，在上半场2-0的情况下，被新加坡队连追两球最终2-2战平痛失好局，次轮主场4-1战胜新加坡队。第五轮中国队主场1-1战平泰国队，领先泰国队3分3个净胜球暂列小组第二，但中国队的出线形势不容乐观，泰国队下轮对手为小組墊底的新加坡队，中国队的对手是小組首名的韩国队。也就是说，那句被国足球迷津津乐道的「打平即可出线」又在中国队身上应验了。最后一轮虽然中国队客场0-1不敌韩国队，但由于泰国队仅以3-1战胜新加坡，中国队以与泰国队积分、净胜球、进球数相同的情况之下，凭較佳的對賽成績力压泰国队，晋级亞洲區外圍賽第三圈。
2024年6月27日，2026年世界杯亞洲區第三圈外圍賽的分组抽签仪式将在吉隆坡进行，中国队与印尼、巴林、沙特阿拉伯、澳洲和日本同分在C组。
2024年9月5日，亞洲區第三圈外圍賽展開，首轮中国队作客埼玉2002体育场挑战日本国家足球队，最终以0-7负于对手，国足也创造多项惨败纪录：对日本最大比分失利；世界盃外圍賽单场最多失球；世界盃外圍賽最大比分失利[23]。2024年9月10日，第二轮中国队坐镇主场大连梭鱼湾体育场迎战来访的沙特阿拉伯队，比赛第十四分钟，中国队凭借沙特球员拉贾米不慎打入的一记乌龙球首开纪录。三分钟后沙特队球员卡诺放铲中国队球员，经VAR视频助理裁判提示后红牌罚下，中國隊雖未到二十分鐘就取得領先一球及多打一人的優勢，但卻在上半場末段被沙特阿拉伯追平，到下半場完場前更被沙特攻入第二個入球反先，最终被逆转，中国1-2负于沙特阿拉伯，分組賽兩戰全敗。