Alfa Romeo blev grundlagt i 1906 af den franske virksomhed "Alexandre Darracq" tæt på Milan i Italien. Det var tænkt, at fabrikken kun skulle producere dele til andre franske fabrikker. Dette førte til frede hos italienske medejere. I 1903 forlangte italienske forretningsmænd størstedelen af aktierne i firmaet, og i 1910 begyndte produktionen af egne biler. I Juni 1910 skiftede andelshaverne navnet til "Societá Anonima Lombarda Fabbrica Automobili", som er gemmer sig bag forkortelsen ALFA.

I samme år blev første egne bil produceret - bilen 24 HP. Samtidig banede dette vejen for at lave biler til væddeløb. Efter udbruddet af første verdenskrig i 1915 havde firmaet problemer, og blev erklæret konkurs. Det blev dog opkøbt af ingeniør Nicola Romep & Co fra Napoli. Virksomheden fortsatte nu som våbenfabrikant under navnet Alfa Romeo. Igennem produktionen af ammunition og luftfartøjs-motorer voksede virksomheden fra 200 til over 4000 ansatte. Efter første verdenskrig begyndtes der igen at blive produceret biler.

Efter yderligere en konkurs i 1928, var arbejdet nationaliseret i 1933 og var solgt endnu en gang i 1980, da Italien var separeret af 600 statsejet virksomheder. Mærket har været involveret i motorsport, samt produktionen af varevogne og terrængående køretøjer. Der blev også produceret små busser af Alfa Romeo. I 1982 blev produktionen af Autotuttu mikrobusser sat i bero.I 1980 overtog FIAT koncernen Alfa Romeo, og de brugte mærket til produktion af biler til motorsport. Alfa Romeo vandt forresten de to første verdensmesterskaber i Formel 1, grundlagt i 1950. Transporttypen Alfa Romeo Arna blev fra 1984-1986 produceret i samarbejde med Nissan i Italien.

Som en udvikling til motorsporten, har Alfa Romeo siden 2009 tilbudt "MultiAir" i diverse modeller. Det er verdens første fuldt-vekslende ventilindløb. Knastakslen var udskiftet med elektro-hydraulisk elementer, som resulterede i store fordele.