Desde su primera incursión en competiciones de liga en 1953, el equipo ha logrado nueve ascensos adicionales, cinco de ellos a Segunda División y cuatro a la máxima categoría del fútbol español. El primer ascenso se produjo tras una eliminatoria contra el Orihuela, culminando con una victoria por 3-1 en el Heliodoro Rodríguez López el 31 de mayo de 1953.

El club alcanzó la Primera División por primera vez el 30 de abril de 1961, tras un empate sin goles frente al Extremadura en Almendralejo, asegurando el campeonato de la categoría. Sin embargo, tras un breve paso por la élite, el equipo descendió a Tercera División en 1968, regresando a Segunda tres años después, el 30 de mayo de 1971, con una contundente victoria por 4-0 ante el Real Unión.

En 1978, el CD Tenerife volvió a descender, esta vez a Segunda B. El retorno a Segunda División se consiguió en la temporada 1982/1983, tras golear al Compostela por 6-0 en el Rodríguez López el 15 de mayo de 1983. Otro descenso a Segunda B en 1986 fue seguido por un rápido ascenso a Segunda en 1987, con una victoria por 5-1 sobre el San Sebastián el 31 de mayo de ese año.

La década de los 90 fue la más exitosa, con el ascenso a Primera División en la temporada 1988/1989, tras superar al Betis en una eliminatoria de promoción. El equipo volvió a la élite en la campaña 2000/2001, bajo la dirección de un reconocido entrenador, y nuevamente en 2009, con un gol decisivo en Montilivi el 13 de junio.

Tras una doble decepción con dos descensos consecutivos a Segunda B, el CD Tenerife logró ascender de nuevo a Segunda División el 2 de junio de 2013, tras vencer al Hospitalet en una eliminatoria de campeones de grupo.