Il circuito automobilistico venne inaugurato ufficialmente nel 1953 con la disputa del Gran Premio Coni ma deve la sua iniziale notorietà al motociclismo, in particolare con la 200 Miglia di Imola disputatasi tra il 1972 e il 1985.
Oltre alle gare motociclistiche tra cui le 7 edizioni del Gran Premio delle Nazioni, tutte le 4 edizioni del Gran Premio Città di Imola e 2 edizioni del Gran Premio di San Marino, il circuito ospita dal 2001 la tappa italiana del campionato mondiale Superbike.
Dal 1979 il circuito si è aperto alla Formula 1 in occasione del Gran Premio Dino Ferrari, da cui oggi prende il nome in memoria degli scomparsi padre e figlio Ferrari.
Rimanendo in tema Formula 1 il circuito di Imola ha ospitato l'edizione del 1980 del Gran Premio d'Italia, e tutte le 26 edizioni del Gran Premio di San Marino.
Nel 2020 ospita la prima edizione del Gran Premio dell'Emilia-Romagna
Dal 2013 l'autodromo ospita il Museo "Checco Costa"; nell'esposizione sono raccolti documenti, immagini e mezzi che raccontano la storia dell'autodromo.