1998年4月1日、アトランタ五輪後に日本体操協会会長に就任した徳田虎雄・徳洲会前理事長が、体操ニッポンの復活と一流の人材育成をめざし、『徳洲会体操クラブ』を創部。監督には、日本体操界の黄金時代を支え、指導者としても評価の高い監物永三氏を迎え、 アトランタ五輪代表の田中光ら6人のメンバーで本格的な活動を開始した。その後の2000年シドニー五輪では藤田健一、笠松昭宏が代表入りし活躍。

当初は東京都世田谷区にある日本体育大学を拠点に活動していたが、2001年10月に国立スポーツ科学センター（東京都北区）がオープンすると、活動拠点を同センターに変更。

2002年に2代目監督として、立花泰則氏が就任。

2004年に米田功、水鳥寿思がアテネ五輪に出場し男子団体総合で金メダルを獲得。それをきっかけに2007年、念願の徳洲会体操クラブ専用の練習場「徳洲会スポーツセンターかまくら」が神奈川県鎌倉市にオープンし現在に至る。

2008年の北京五輪に徳洲会体操クラブからは、中瀬卓也が出場。男子団体総合で銀メダルを獲得。2012年のロンドン五輪には田中和仁が出場し、男子団体総合で銀メダルを獲得した。

2013年1月1日から3代目監督に米田功氏が就任。