Sukhothai FC wurde 2009 gegründet und man trat in der Division 2 North an. Die erste Saison beendeten sie mit einem siebten Platz. Nach sechs Jahren in der Division 2 stieg man 2015 in die Division 1, der zweiten Liga Thailands, auf. Nach nur einem Jahr in der zweiten Liga stieg man in die Thai Premier League auf. Seit 2016 spielt Sukhothai FC in der höchsten thailändischen Fußballliga, der Thai League. Im ersten Jahr seiner Zugehörigkeit im Oberhaus schaffte man einen siebten Tabellenplatz. Als Finalist des FA Cup 2016 qualifizierte sich Sukhothai für die AFC Champions League 2017. Nach fünf Spielzeiten stieg man 2021 in die zweite Liga ab.
Seine Heimspiele trägt der Sukhothai FC im Thung Thalay Luang Stadium (thailändischสนามฟุตบอลทะเลหลวง) aus. Das Stadion befindet sich in Ban Kluai in der Provinz Sukhothai. Das Stadion hat Platz für 8000 Besucher und ist als Austragungsort für AFC-Champions-League-Spiele zugelassen. Eigentümer des Stadions ist die Sukhothai Provincial Administration Organization.