Está ubicado en el Parque Isabel la Católica, flanqueado por el río Piles. Su nombre hace referencia a un gran molino hidráulico que se erguía en el lugar cuando fue construido.
No se conocen con exactitud las fechas de su construcción e inauguración. La primera constancia documental de su existencia se encuentra en el diario local El Comercio el 20 de mayo de 1908. La reseña de ese partido no lo presenta como algo excepcional, lo cual hace sospechar que el escenario ya era conocido por los gijoneses y, por tanto, la existencia del estadio es anterior.
La FIFA lo designó como una de las sedes de la Copa Mundial de Fútbol de 1982, disputada en España. Además, ha albergado once encuentros de la selección española de fútbol.
Tiene el récord absoluto de asistencia a un partido de fútbol en Asturias, con 43 000 espectadores, cantidad alcanzada en partidos de la Copa Mundial de Fútbol de 1982. Por el momento, esta cifra no se podrá superar ya que ninguna ciudad de Asturias posee un estadio con este aforo.
Tras la reforma de 2011 el estadio de El Molinón ha alcanzado la capacidad de 30 000 espectadores todos ellos en localidades de asiento.
