Die Geschichte des FC Astoria Walldorf durchziehen die Begriffe Tradition, Trennung und Wiedervereinigung. Der 1. FC 08 Walldorf war ursprünglich eine Abteilung der SG Walldorf-Astoria. 1952 erfolgte die Loslösung der Fußballer vom Gesamtverein und die Gründung des reinen Fußballvereins 1. FC 08.
Der 1. FC 08 spielte zwischen 1982 und 1993 insgesamt elf Jahre in der Verbandsliga Nordbaden. Nachdem man zwei Mal in Folge abgestiegen war, fand man sich 1994/95 in der Bezirksliga Heidelberg wieder. Dort traf der FC 08 erstmals wieder seit 1970 in Punktespielen auf die Fußballer der SG Astoria. Die Initiative zur „Wiedervereinigung aller Walldorfer Fußballer“ ging von der SG Astoria aus. Ziel der Fusion, die am 15. Februar 1995 erfolgte, war es, höherklassigen Fußball in Walldorf zu etablieren. Nach schwierigen ersten Jahren ist dieses Ziel geglückt. In der Saison 2006/07 errang der FC Astoria Walldorf die Meisterschaft der Verbandsliga Baden und stieg damit in die Oberliga Baden-Württemberg auf. Im Jahr 2014 stieg der Verein erstmals in die Regionalliga in die Südwest-Staffel auf.
2014 und 2016 gelangen Siege im Badischen Pokal und damit die Qualifikation für den DFB-Pokal. Während man 2014 dort schon in der ersten Runde gegen Hannover 96 deutlich mit 1:3 verlor, gelang im Pokal 2016/17 eine Überraschung, als man erst im Achtelfinale ausschied. Es gelang in den ersten zwei Runden, den Bundesligisten SV Darmstadt 98 (1:0) und den Zweitligisten VfL Bochum (4:3 n. V.) aus dem Wettbewerb zu werfen, bis man im Achtelfinale mit 6:5 n. E. gegen den Zweitligisten Arminia Bielefeld ausschied.