Первая задокументированная игра ФК «Кадис» была сыграна против «Кадис Спортинг Клаб» в четверг, 8 сентября 1910 года. Команда «Кадиса» выиграла матч со счётом 1:0[1]. Два дня спустя, 10 сентября 1910 года, несколько граждан Кадиса обратились к гражданскому правительству с просьбой зарегистрировать клуб под названием «Cádiz Foot-Ball Club»[1]. Одним из основателей был Хосе Ривера-и-Лора, первый президент «Кадиса». Начало гражданской войны, очевидно, прервало организацию соревнований, и «Кадис» проводил только товарищеские матчи, среди прочего, против таких команд, как «Реал Бетис» и «Сельта»[2].
«Кадис» сыграл первый полный сезон 1939-40 в Сегунде после гражданской войны в Испании. Клуб занял 1-е место в пятой группе с 11 победами в 14 играх. В том сезоне тренером был Сантьяго Нуньес, который также был игроком, а ключевые роли играли Ролдан, Диас, Матео, вратарь Буэно, будущий игрок «Реала», и Камило Лиз, который спустя десятилетия стал техническим секретарём клуба. В течение следующих 3 сезонов «Кадис» был далёк от того, чтобы повторить этот успех. «Кадис» впервые перешёл в Ла Лигу в 1977-78 годах, проведя два года во втором дивизионе. Однако «Кадис» вновь вернулся в Сегунду в 1980 году, продержавшись там ещё 13 лет. В августе 1981 года, прежде чем вернуться в Ла Лигу, Кадис выиграл свой первый трофей. Они обыграли «Севилью» во главе с тренером Мигелем Муньосом со счётом 1:0. После того как футболисты подняли кубок, город праздновал всю ночь.
С помощью мастерства форварда Сальвадора Махико Гонсалеса, клубу удалось чудесным образом сохранить остаться в высшем дивизионе в сезоне 1990/91. В конце 1980-х — начале 1990-х клуб стал известен как «Жёлтая подводная лодка», так как команда каждый год начиная сезон в нижней части таблицы, в итоге оставалась в высшем дивизионе.
Однако позднее всего за два сезона «Кадис» опустился на две ступени. В 1995 году «Кадис» вообще был на грани исчезновения из-за финансовых проблем. Инвестиционная группа больше не финансировала клуб и объявила о приостановке выплат. Администрация клуба во главе с Антонио Муньосом и Мануэлем Гарсиа провела переговоры с кредиторами, реорганизовала клуб и начала управлять им непосредственно из города Кадис. После долгого пребывания в Сегунде Б клуб, наконец, заслужил повышение в классе. Это случилось в 2003 году. В 2005 году «Кадис» и вовсе вернулся в Ла Лигу, обыграв в заключительном туре футбольный клуб «Херес». Матч был сыгран 18 июня 2005 года и закончился победой Кадиса 2:0. В тот день на арену в Херес прибыло 8000 фанатов «Кадиса».
В начале сезона 2019-20 «Кадис» повторил свой лучший стартовый рекорд в первых десяти играх лиги одного сезона. Этот рекорд был установлен 80 лет назад в сезоне 1939—1940.
2 марта 2020 года «Кадис» подтвердил, что неназванный американский инвестор с серьёзными финансовыми возможностями стал одним из акционеров клуба. Несмотря на приобретение небольшой доли акций, цель инвестора — расширить своё присутствие в клубе и помочь андалусскому клубу вернуться в Ла Лигу. Президент клуба Мануэль Вискайно рассказал о планах использования новых ресурсов для модернизации инфраструктуры и развития клуба в других сферах.
По итогам сезона 2019/20 клуб занял второе место в Сегунде и спустя 14 лет вернулся в высший дивизион[3]. 19 мая 2024 года команда, сыграв вничью с «Лас-Пальмасом» (0:0), потеряла шансы остаться в Ла Лиге и выбыла в Сегунду после четырёх лет пребывания в Ла Лиге[4].