L’histoire du SO Cholet remonte à 1913 avec la fondation du Club Olympique Choletais (COC), dont le premier président est François Raimbault. Le club s’affilie à la Fédération française de football en 1919 et s’impose progressivement comme l’une des formations importantes de l’Ouest de la France. Après plusieurs parcours remarqués en Coupe de France dans l’entre-deux-guerres, le COC fusionne en 1943 avec l’Amicale sportive des Antennes choletaises pour former le Club des Antennes Choletaises (CAC). À la sortie de la Seconde Guerre mondiale, le club adopte finalement en 1945 le nom de Stade Olympique Choletais, qui deviendra le SO Cholet.
Le nouveau Stade Olympique Choletais connaît rapidement une période faste sur le plan régional et amateur. Le club remporte notamment plusieurs titres de champion de l’Ouest, en 1945, 1946 et 1951, et s’installe durablement dans le Championnat de France amateur. En 1951, le SOC accède ainsi au championnat national amateur, avant de confirmer son statut avec plusieurs excellentes campagnes dans les années 1950. Le club remporte notamment son groupe du CFA en 1953 et 1958 et atteint les quarts de finale de la Coupe de France en 1919, tandis que ses autres parcours nationaux contribuent à installer durablement le football choletais dans le paysage français.
Après plusieurs décennies passées principalement dans les compétitions amateurs, le SO Cholet retrouve le premier plan au début des années 1970. Le club évolue alors en Division 3 et progresse régulièrement jusqu'à atteindre l'un des sommets de son histoire au terme de la saison 1974-1975. En terminant troisième de son groupe de Division 3, le SOC obtient son accession en Division 2 pour la première fois de son histoire. La saison 1975-1976 constitue ainsi l'unique passage du club au deuxième niveau du football français. L’expérience est difficile avec une 17e place au classement, synonyme de relégation, mais cette aventure reste l’un des grands moments de l’histoire du football choletais.
Après cette parenthèse au sommet, le SO Cholet retrouve la Division 3 et évolue pendant plusieurs saisons dans les championnats nationaux avant de connaître un recul progressif. Le club remporte néanmoins son groupe de Division 4 en 1993 et connaît ensuite plusieurs passages entre les niveaux nationaux et régionaux. Au début des années 2000, le SOC développe également sa section féminine, créée en 2002. Après plusieurs années en CFA 2 et en Division d’Honneur, le club retrouve le championnat de France amateur en 2015 puis réalise une nouvelle ascension historique en 2017 en accédant au National. Le SO Cholet s’installe alors pendant sept saisons consécutives au troisième niveau national, de 2017 à 2024, période qui constitue l’une des plus longues présences du club dans l’élite amateur française.
En 2024, cette nouvelle période faste prend brutalement fin sur fond de difficultés financières. Après le dépôt de bilan de la SAS qui gérait l’équipe première, le SO Cholet est exclu des compétitions nationales et doit repartir en Régional 3 pour la saison 2024-2025. L’association historique du club poursuit toutefois ses activités et conserve notamment son important secteur de formation. En 2025, le Stade Olympique Choletais ouvre un nouveau chapitre de son histoire avec la fusion-absorption du Racing Club de Cholet (RCC). Le RCC est juridiquement absorbé par le SOC, tandis que ses bénévoles, dirigeants et jeunes joueurs rejoignent le projet du club. Cette opération vise à réunir les forces du football choletais et à reconstruire progressivement un club ambitieux autour de la formation et de l’équipe première.
NATIONAL
* 3 x Vainqueur de groupe de CFA : 1953, 1957, 1958
* 1 x Vainqueur de groupe de Division 4 : 1993
* 1 x Vainqueur de groupe de CFA2 : 2015
RÉGIONAL
* 3 x Champion Ligue de l'Ouest : 1945, 1946, 1951
* 2 x Champion Ligue Atlantique : 1968, 2009
* 2 x Vainqueur Coupe de l'Ouest : 1952, 1955
* 2 x Vainqueur Coupe de l'Atlantique : 1991, 1994