2008년 1월 30일 창단 조인식을 거쳐 2008년 3월 24일 창단식을 열고, 2008시즌부터 정규리그에 참여하였다. 연고지는 서울이며, 구로구 고척동에 있는 고척스카이돔을 홈구장으로 사용한다. 창단 단장은 박노준, 감독은 이광환이 맡았으며, 해체된 현대 유니콘스의 선수들을 대부분 승계하였다.

구단 운영은 기존의 7개 구단이 모그룹의 홍보 지원금으로 운영되는 것과는 달리, 이른바 '팀 스폰서' 방식으로 이루어지는 것이 특징이다. 이는 국내 기업들과 후원계약을 맺어 구단 이름을 팔고, 유니폼 광고 등을 유치하여 운영자금을 확보하는 방식이다. 복수의 스폰서를 두어 가장 많은 자금을 댄 후원사가 구단 명칭으로 결정되고, 나머지 후원사는 유니폼 앞면과 견장, 헬멧과 모자 등을 이용하여 홍보할 수 있다.

첫 스폰서로 민간 담배회사인 우리담배(주)가 2008년부터 2010년까지 3년 동안 연간 100억 원씩 후원하기로 하였다가 가입금 미납 사태가 불거지자 2008년 7월 스폰서 계약을 철회하였다. 2010년 2월 넥센타이어(주)와 메인스폰서십 계약을 체결하여 2018년까지 구단 명칭을 ‘넥센 히어로즈’로 사용하였다. 2019년 1월부터는 키움증권(주)과 메인 스포서 계약을 새롭게 체결하고 ‘키움 히어로즈’로 활동하고 있다.

2008년 50승 76패 승률 0.397로 페넌트레이스 7위, 2011년에는 51승 80패 2무 승률 0.389로 8위를 기록하는 등 하위권에서 맴돌았다. 2013년에는 72승 54패 2무 승률 0.571로 3위에 올라 처음으로 포스트시즌에 진출하였으나, 준플레이오프에서 두산 베어스에 2승 3패로 패하여 탈락하였다. 2014년에는 78승 48패 2무 승률 0.619로 2위에 올라 플레이오프에서 LG 트윈스를 3승 1패로 누르고 창단 첫 한국시리즈에 진출하였으나, 삼성 라이온스에 2승 4패로 패배해 준우승을 차지했다. 2019년에는 한국시리즈에서 두산 베어스에 4연패하여 준우승을 차지하였다. 2020년과 2021년 5위를 기록하였다. 2022년에는 3위를 기록하면서 한국시리즈에 진출하여 준우승까지 달성했으나, 2023년에는 전년보다 다소 부진하면서 10위를 기록했다.