สโมสรได้เริ่มก่อตั้งในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2552 ในชื่อ สโมสรฟุตบอลเลย ซิตี้ เพื่อส่งทีมเข้าร่วมการแข่งขันฟุตบอลลีกภูมิภาค ดิวิชัน 2 ฤดูกาล 2552 โซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และประสบความสำเร็จในฤดูกาลแรกด้วยการเบียดทีมใหญ่อย่างสโมสรนครราชสีมา เอฟซี คว้าแชมป์ในโซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือมาครอง และได้เป็นตัวแทนภาคเข้าร่วมการแข่งขันรอบ 5 ทีมสุดท้าย หรือรอบ มินิลีก เพื่อคัดเอา 3 ทีมเลื่อนชั้นขึ้นสู่ไทยลีกดิวิชัน 1 แต่สโมสรฟุตบอลเลย ซิตี้ก็ไม่ประสบความสำเร็จตามที่ตั้งเป้าหมายไว้ โดยทำได้ดีที่สุดเพียงอันดับสุดท้ายของตารางในรอบมินิลีก ชวดโอกาสในการเลื่อนชั้นขึ้นสู่ ไทยลีกดิวิชัน 1 ไปอย่างน่าเสียดาย

ฤดูกาล 2553 เลย ซิตี้ ได้ลงแข่งขันในลีกภูมิภาค ดิวิชัน 2 โซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือเป็นฤดูกาลที่ 2 และสามารถคว้าแชมป์ภาคตะวันออกเฉียงเหนือได้เป็นสมัยที่ 2 ติดต่อกัน ทำให้ได้ไปแข่งในรอบ แชมป์เปียนส์ลีก เพื่อคัดทีมที่ดีที่สุดไปเล่นในไทยลีกดิวิชัน 1 ซึ่งสโมสรทำผลงานในรอบแชมเปียนส์ลีกได้อย่างน่าผิดหวังโดยได้อันดับสุดท้ายของตาราง ทำให้พลาดโอกาสเลื่อนชั้นและยังคงต้องเล่นอยู่ในดิวิชัน 2 ต่อไป

ฤดูกาล 2554 สโมสรยังคงความแข็งแกร่งในโซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือไว้ได้ แม้จะเสียแชมป์ให้กับสโมสรร้อยเอ็ด ยูไนเต็ด แต่ก็ยังคว้าตำแหน่งรองแชมป์ได้สำเร็จ ทำให้ได้ไปแข่งขันในรอบแชมป์เปี้ยนลีกอีกครั้ง โดยในรอบแชมเปียนส์ลีก สโมสรยังคงไม่ประสบความสำเร็จและพลาดโอกาสเลื่อนชั้นอีกเช่นเคย โดยทำได้เพียงแค่คว้าอันดับ 3 ในตาราง โดยช่วงกลางของฤดูกาลนี้ได้เกิดจุดเปลี่ยนที่สำคัญคือนายรชฏ พิสิษฐบรรณกรณ์ นักการเมืองหนุ่มใหญ่จากกรุงเทพได้เข้ามาทำการเทคโอเวอร์สโมสร พร้อมกับสร้างเรื่องราวร้าวฉานเอาไว้มากมาย ขี้โม้ เพ้อเจ้อ ชอบพูดจาโกหกพกลม อันเป็นจุดเริ่มต้นที่ทำให้สโมสรแห่งนี้ก้าวสู่ยุคตกต่ำในเวลาต่อมา แฟนบอลหลายคนเรียกเขาว่า นาธาน 2 เมืองเลย

ฤดูกาล 2555 สโมสรฟุตบอลเลย ซิตี้ มีผลงานตกลงมา โดยจบฤดูกาลด้วยอับดับที่ 4 ของโซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ทำให้พลาดโอกาสไปเล่นในรอบแชมป์เปียนส์ลีก และได้อันดับ 6 ในฤดูกาล ต่อมา ซ้ำร้ายยังมีข่าวฉาวๆเรื่องไม่ยอมจ่ายเงินเดือนนักเตะ จนนักเตะต้องไปจับกะปอมมากินกันกลายเป็นข่าวคาวออกทีวีเป็นที่น่าอับอายไปทั้งประเทศ

ฤดูกาล 2557 หลังจากที่มีผลงานตกลงไปใน 2 ฤดูกาลที่ผ่านมา สโมสรกลับมาทำผลงานได้ดีในโซนภาคตะวันออกเฉียงเหนืออีกครั้ง โดยมีลุ้นทำอันดับขึ้นไปเล่นในรอบแชมเปียนส์ลีก แต่กลับต้องผิดหวังในท้ายที่สุดเพราะทำได้เพียงแค่คว้าอันดับที่ 3 ของตารางเมื่อจบฤดูกาล ตามหลังสโมสรอุบล ยูเอ็มที เอฟซี และสโมสรอุดรธานี เอฟซี ที่คว้าตำแหน่งแชมป์และรองแชมป์ในโซนภาคตะวันออกเฉียงเหนือไปครอง สาเหตุที่แผ่วปลายก็เพราะเงินเดือนนักบอลไม่ออกเหมือนเช่นเคย ปิดฤดูกาลไปอย่างอัปยศ ท่ามกลางเสียงก่นด่าสาบแช่งฝ่ายบริหารของทีมจากแฟนบอล

ฤดูกาล 2558 บริษัท สกาย วิว แอร์เวย์ จำกัด เจ้าของสายการบินอาร์ แอร์ไลน์ ได้เข้ามาเป็นผู้สนับสนุนหลักของสโมสร โดยสโมสรได้ใช้ชื่อใหม่ในการแข่งขันว่า เลย ซิตี้ อาร์แอร์ไลน์ เป็นฤดูกาล ซึ่งสายการบินแห่งนี้ก็ได้ทำการเข้าไปสนับสนุนทีมฟุตบอลหลายทีม เช่นสมุทรสงครามเอฟซี ที่อุตสาห์ยอมลงทุนเปลี่ยนชื่อเป็น สมุทรสงคราม อาร์แอร์ไลน์ เอฟซี แต่สุดท้ายก็ไม่ยอมจ่ายเงินสนับสนุนให้แม้แต่เดือนเดียวอย่างที่ตกลงกันไว้จนกลายเป็นข่าวฉาวเหม็นคลุ้งไป มาช่วงปลายฤดูกาลเลย ซิตี้ อาร์แอร์ไลน์ก็ยังตกเป็นข่าวเบี้ยวเงินนักเตะเหมือนเช่นทุกปีราวกับว่าเป็นส่วนหนึ่งที่จะขาดเสียมิได้ของสโมสรแห่งนี้ไปเสียแล้ว[2]