Hatayspor, 1967 yılında müsabakalarla halkın ilgisini çekmek ve gençlerin kötü alışkanlıklarından kurtulmasını sağlamak için şehrin ileri gelenleri tarafından, Kurtuluşspor - Esnafspor ve Reyhanlı Gençlikspor'un birleşmesiyle kurulmuştur. Renkleri Bordo-Beyazdır. Ayrıca Defneyaprağı Yeşili rengini de üçüncü renk olarak almıştır. Bordo rengi Asaleti, Beyaz rengi Temizliği, Defne yaprağı Yeşili de barışı simgeler. Hatayspor’un ilk kurucu üyeleri: Razık Gazel (Başkan), Orhan Aksuyu (2. Başkan), Fatih Hocaoğlu (Genel Kaptan), Hüsnü Hataylı.
İlk şampiyonluğu 1969-1970 sezonunda teknik direktör İlker Tolon'la birlikte yaşamış ve 3. Lig'den 2. Lig'e yükselmiştir. Daha sonra 1975-1976 sezonunda 3 Lig'e düşmüş, 1979-1980 sezonunda 2. olarak tekrar 2. Lig'e çıkmıştır. Fakat bu uzun sürmemiş 1982-1983 sezonunda küme düşmüştür. 3. Ligler kaldırıldığı için amatörde mücadele etmiştir. Bu amatörde oynadığı tek yıldır. 1984'te 3. Ligler tekrar kurulunca 3. Lig'e alınmıştır. 1989-1990 sezonunda 3. Lig'de grubunda Şampiyon olarak 2. Lige yükselmiştir. 1991-1992 sezonunda tekrar düşmüştür. 1992-1993 sezonunda, yani düştükten hemen sonraki yıl, 3. Lig'de grubunda şampiyon olarak 2. Lig'e yükselmiştir. 2007-2008 sezonunda 3. Lig'e düşmüştür.
2008-2009 sezonunda 3. Lig Klasman grubunu lider ve 3. Lig Yükselme grubunu da 6. tamamlayarak 3. Lig play-off oynamaya hak kazandı ve ilk rakibi Ankara Demirspor oldu. Rakibi Ankara Demirspor’u normal süresi ve uzatmalarda 1-1, toplamda 5-2 yenerek finale çıktı ve rakibi Yalovaspor oldu. Finalde 1-0 öne geçmesine rağmen 2-1 yenilerek elendi.
2011-12 sezonunda İsmail Batur yönetiminde 3. Lig'de grubunda bitime 1 hafta kala Şampiyon olarak 2. Lig'de oynamaya hak kazanmıştır.
2012-2013 sezonunda 2. Lig Kırmızı Grup’ta mücadele eden ve ligi 2. bitirerek play-off oynamaya hak kazanan Hatayspor, Fethiyespor ile oynadığı final maçını şanssız bir şekilde kaybederek 1. Lig’in kapısından döndü. Aynı şanssızlığı 2013-2014 sezonunda da yaşayan Hatayspor, bu kez Alanyaspor ile oynadığı final maçını penaltılarda kaybedince 1. Lig’e yükselme şansını ikinci kez kaybetti.
2017-18 sezonunda İlhan Palut yönetiminde 2. Lig'de Şampiyon olarak 16 sene sonra 1. Lig'e yükselmiştir.
2018-19 sezonunda şu anki ismi ile 1. Lig'i 3. sırada tamamlamıştır. Ayrıca Ziraat Türkiye Kupası'nda TFF 1. Lig lideri Gençlerbiliği takımını, Son 16 Turunda evinde Süper lig lideri Başakşehir FK' yı net bir skorla 4-1 yenerek çeyrek finale yükselmiştir. Çeyrek finalde ise Galatasaray ile Ali Sami Yen Spor kompleksinde karşılaşan Hatayspor 2-0 yenilmiş, rövanş maçında kendi evinde muhteşem bir oyunla 2-0 geriye düştüğü maçta 4 gol bulup skoru 4-2'ye getirmesine rağmen deplasmanda atılan golün öneminden dolayı ZTK' ya çeyrek finalde veda etmiştir. Süper Lige yükselmek için oynadığı Play- Off'larda Yarı finalde Adana Demirspor'u elemiş, final maçında penaltılarla Gaziantep FK'ya yenilerek Süper Lige yükselememiştir.
2019-20 sezonuna ise ligin bitimine 1 hafta kala Şampiyonluğunu ilan ederek 53 yıllık tarihinde ilk kez Süper Lig'e yükselmiştir.
26 Ağustos 2020 tarihinde Atakaş Şirketler Grubu Hatayspor’a isim sponsoru olmuştur.
2020-2021 sezonunda tarihinde ilk kez boy gösterdiği Süper Lig'de iyi bir sezon geçirerek son haftalara kadar bu yıl ilk kez düzenlenecek olan UEFA Konferans Ligi'ne gitme şansını devam ettirmesine karşın bu şansı elde edememiş ligi 6. sırada bitirerek sezonu tamamlamıştır.
2020-2021 sezonunda Hatayspor'un forvet Futbolcuları Aaron Boupendza 22 gol atarak gol krallığı tacını almıştır. Aynı zamanda 19 gol atarak gol krallığı sıralamasını ikinci sırada tamamlayan Mame Diouf olmuştur.
Türkiye futbol liglerinde en fazla karşılaştığı rakip, 43 maç ile Tarsus İdman Yurdu'dur. Hatayspor bu 43 karşılaşmada 17 galibiyet, 11 beraberlik ve 15 mağlubiyet almıştır.
2023 Kahramanmaraş depremleri sonrasında takım katılım hakkı saklı kalmak şartıyla ligden çekilmiştir. Depremde hasar alan Yeni Hatay Stadyumu ve antrenman tesisleri kullanılamaz hale gelmesi sebebiyle 2023-24 sezonundaki maçlarını Mersin Stadyumu'nda oynamıştır.
2024 yılı Ocak ayında FIFA'dan yapılan açıklamada kulübe 3 dönem transfer yasağı getirildi.