La Gimnástica Medinense fue fundada en 1962 de la mano del presidente Ángel Martín junto con Roberto Hiralda y Ángel Alonso, y es, sin lugar a dudas, el equipo más importante de la provincia de Valladolid a excepción de los equipos de la capital. Es también el equipo de Valladolid (exceptuando a los de la capital) que más temporadas ha jugado en Tercera División y el único que ha jugado en Segunda División B.
En 1963 consiguió ya el ascenso a Tercera División donde permanecieron cinco campañas. Tras doce temporadas en Primera regional, en 1980 volvió a Tercera División, donde comenzaron los mejores años en la historia del club. En la temporada 1987-88 se produjo el mayor éxito en la historia del club, consiguiendo el campeonato de liga y ascendiendo por primera vez en su historia a Segunda División B, bajo la presidencia de Saturnino Torío, quien fue también vicepresidente del Real Valladolid.
La fecha del partido fue el 19 de Junio del 1988, en el Nuevo Estadio José Zorrilla ganando 0-1 frente al Real Valladolid Promesas con un gol de Ricardo.
La temporada 1988-89 en la categoría de bronce fue complicada, ya que el club quedó último con 5 victorias en 38 partidos. Tras siete temporadas en Tercera División, el club descendió de nuevo a Primera regional donde permaneció otras tres temporadas, volviendo a Tercera División en 1999. Durante esos seis años se rozó el acceso a la fase de ascenso a Segunda División B, en los cuales se obtuvieron dos Trofeos Diputación de Valladolid. En la temporada 2004-05, el equipo descendió nuevamente a Primera regional, donde en la temporada 2011-12, afronta su séptima temporada consecutiva en la categoría.
