Elche CF15 czerwca 1969 roku na stadionie Santiago Bernabéu w Madrycie Elche CF rozegrał jedyny w swojej historii finał Copa del Generalísimo, jak wówczas nazywano Puchar Króla. Przegrał 0:1 z Athletic Bilbao. Droga do finału była imponująca jak na klub ze średniej wielkości miasta w prowincji Alicante: zwycięstwa nad Pontevedrą i Valencią, a następnie półfinał z Realem Sociedad, który zakończył się wynikiem 4:4 w dwumeczu i został rozstrzygnięty w dodatkowym meczu w Madrycie, wygranym 2:0. Ten finał pozostaje największym pucharowym momentem w historii klubu i punktem odniesienia dla kilku pokoleń kibiców.
Klub założono 10 stycznia 1923 roku, pod nazwą Elche Foot-ball Club, w wyniku połączenia lokalnych drużyn z miasta. Pierwszy mecz wygrał 4:0 w Monóvar, a w pierwszych latach grał w całkowicie białych strojach. Zielona pręga, która później pojawiła się na koszulkach, dała klubowi przydomek Los Franjiverdes, a używa się też nazwy Los Ilicitanos, od mieszkańców Elche. Elche wszedł do systemu ligowego w sezonie 1929/30, w Tercera División, a do Segunda División awansował w 1934 roku. Miasto słynie przede wszystkim z Palmeral, gaju palmowego wpisanego na listę światowego dziedzictwa UNESCO.
Najlepszy okres klubu przypadł na czasy po awansie do La Liga w 1959 roku, przypieczętowanym zwycięstwem 3:0 nad Tenerife. Pierwszy sezon w ekstraklasie zaczął od remisu 1:1 z Realem Oviedo i zakończył na dziesiątym miejscu. Zdarzyło się w nim zwycięstwo 2:1 nad Barceloną u siebie, ale także porażka 2:11 na boisku Realu Madryt. Najlepsze miejsce w lidze klub zajął w sezonie 1963/64, kiedy był piąty pod wodzą trenera Heriberto Herrery. Wśród późniejszych trenerów byli m.in. Alfredo Di Stéfano, w sezonie 1967/68, i László Kubala, w sezonie 1988/89. Po spadku w 1971 roku Elche wrócił do ekstraklasy w 1973 roku, w sezonie 1974/75 był ósmy, a w 1978 roku spadł ponownie po remisie 4:4 z Atlético Madryt w ostatniej kolejce, w której na pięć minut przed końcem przegrywał 2:4.
Stadion Martínez Valero otwarto 8 września 1976 roku, a nosi on imię zmarłego prezesa klubu, Manuela Martíneza Valero. Był jedną z aren Mistrzostw Świata 1982 i gościł trzy mecze fazy grupowej: Belgia – Węgry 1:1, Belgia – Salwador 1:0 oraz 15 czerwca 1982 roku Węgry – Salwador 10:1, do dziś największe zwycięstwo w historii turniejów finałowych mistrzostw świata. W tym meczu László Kiss został jedynym rezerwowym, który strzelił hat-tricka na mundialu. Obiekt był też gospodarzem finału Pucharu Króla w 2003 roku.
Od lat 70. historię klubu określają wzloty i upadki. Elche stracił awans w ostatniej kolejce sezonu 1980/81, kiedy porażka u siebie z Cádiz zostawiła go z taką samą liczbą punktów jak kilku rywali. W 1991 roku spadł do Segunda División B, a jego powrót do ekstraklasy w 2013 roku, po 24 latach, był jednym z najbardziej niezwykłych sezonów w historii klubu. Pod wodzą trenera Frana Escribá Elche przewodził tabeli Segunda División od pierwszej do ostatniej kolejki, jako jedyny zespół w historii, i ustanowił rekordy zwycięstw i punktów. W 2015 roku spadł na mocy nowych przepisów o zadłużeniu, a w 2017 roku obniżył się do trzeciego poziomu. W 2018 roku wrócił na zaplecze ekstraklasy, w 2020 roku awansował do La Liga po pokonaniu Girony 1:0 w dwumeczu finału baraży, w 2023 roku spadł, a w 2025 roku wrócił jako wicemistrz Segunda División. W sezonie 2025/26 zajął 15. miejsce w La Liga.
Regionalne rywalizacje Elche mają długą historię. Derby prowincji Alicante z Hércules sięgają sezonu 1925/26, a mecze z Realem Murcia, czyli Derbi del Sureste, to najczęściej rozgrywane spotkanie w historii Segunda División. Rywalizacja z Levante rozwijała się przez wiele sezonów w różnych klasach rozgrywkowych.