۲۰۰۴
اولین حضور ذوب آهن در لیگ قهرمانان آسیا در دومین دوره این رقابتها بود که در گروه اول با تیم های پاختاکور ازبکستان، القطر قطر و الرفاه بحرین همگروه بود اما پیش از شروع رقابتها و به دلیل عدم امنیت مناسب در کشور بحرین، الرفاه از دور رقابتها کنار گذاشته شد. سرمربی تیم رسول کربکندی بود.
ذوب آهن یک – پاختاکور ازبکستان صفر
ذوب آهن ۳ – القطر قطر ۳
ذوب آهن صفر – القطر صفر
پاختاکور ازبکستان ۲ – ذوب آهن صفر
۲۰۱۰
دومین حضور ذوب آهن در لیگ قهرمانان آسیا بهترین نمایش آنها و در واقع یک تیم ایرانی در این رقابتها بوده است. ذوب آهن با هدایت منصور ابراهیم زاده توانست به فینال لیگ قهرمانان آسیا راه پیدا کند. ذوب آهن در گروه دوم این رقابتها با تیم های بنیادکار ازبکستان، الاتحاد عربستان و الوحده امارات به رقابت پرداخت و در پایان به عنوان صدرنشین از گروه خود صعود کرد.
ذوب آهن یک (ایگور کاسترو) – الوحده امارات صفر
الاتحاد عربستان ۲ – ذوب آهن ۲ (اسماعیل فرهادی، محمد قاضی)
ذوب آهن ۳ (سیدمحمد حسینی، محمد قاضی، محمدرضا خلعتبری) – بنیادکار صفر
بنیادکار ازبکستان صفر – ذوب آهن یک (محمدرضا خلعتبری)
الوحده امارات یک – ذوب آهن صفر
ذوب آهن یک (خلعتبری) – الاتحاد عربستان صفر
یک هشتم نهایی
ذوب آهن یک (ایگور کاسترو) – مس کرمان صفر
یک چهارم نهایی
ذوب آهن ۲ (ایگور کاسترو، رجب زاده) – پوهانگ استلرز کره جنوبی یک
پوهانگ استلرز کره جنوبی یک – ذوب آهن یک (خلعتبری)
نیمه نهایی
ذوب آهن یک (قاسم حدادی فر) – الهلال عربستان صفر
الهلال عربستان صفر – ذوب آهن یک (ایگور کاسترو)
فینال
سئونگنام ایلهوا چونما کره جنوبی ۳ – ذوب آهن یک (خلعتبری)
۲۰۱۱
ذوب آهن پس از فصل موفقی که در لیگ قهرمانان آسیا داشت، در این فصل هم با امیدواری زیادی به مسابقات آمد. اصفهانی ها در گروه چهارم این رقابتها با تیم های الشباب عربستان، الامارات امارات و الریان قطر همگروه بود. نتایج ذوب آهن در این دوره همراه با منصور ابراهیم زاده به این صورت بود:
ذوب آهن ۲ (محمد حسینی، ایگور کاسترو) – الامارات یک
الشباب عربستان صفر – ذوب آهن صفر
الریان قطر یک – ذوب آهن ۳ (خلعتبری، کاسترو، حدادی فر)
ذوب آهن یک (اسماعیل فرهادی) – الریان قطر صفر
الامارات صفر – ذوب آهن یک (قاضی)
ذوب آهن صفر – الشباب عربستان یک
در پایان مرحله گروهی ذوب آهن با ۱۳ امتیاز به عنوان تیم اول به مرحله حذفی صعود کرد.
یک هشتم نهایی
ذوب آهن ۴ (قاضی، ایگور کاسترو، ایگور کاسترو، شاهین خیری) – النصر عربستان یک
یک چهارم نهایی
سون سامسونگ یک – ذوب آهن یک (قاضی)
ذوب آهن یک (قاضی) – سون سامسونگ ۲
۲۰۱۲
ذوب آهن در ورزشگاه در مرحله پلی آف به مصاف استقلال تهران رفت و با شکست ۲ بر صفر برابر این تیم از رسیدن به مرحله گروهی باز ماند.
۲۰۱۶
ذوب آهن با هدایت یحیی گل محمدی در گروه دوم با تیم های لخویا قطر، النصر عربستان و بنیادکار ازبکستان به رقابت پرداخت. ذوب آهن در این دوره نتایج خوبی را کسب کرد و توانست به مرحله حذفی راه پیدا کند.
لخویا قطر صفر – ذوب آهن یک (رجب زاده)
ذوب آهن صفر – لخویا قطر صفر
بنیادکار ازبکستان صفر – ذوب آهن صفر
ذوب آهن ۵ (اسماعیلی فر، محمدزاده، رجب زاده، رضایی، تبریزی) – بنیادکار ازبکستان ۲
ذوب آهن ۳ (احسان پهلوان ۲ گل، رضایی) – النصر عربستان صفر
النصر عربستان صفر – ذوب آهن ۳ (پهلوان، حسن زاده، هاشم بیک زاده)
مرحله یک شانزدهم نهایی
العین امارات یک – ذوب آهن یک (عباسی)