ב-1972 נעשה ניסיון נוסף לבדוק האם ניתן להקים קבוצה מאוחדת ליישובי הגליל, כאשר קבוצת הארלם גלובטרוטרס האמריקאית התארחה באולם הפתוח באיילת השחר ומשכה כ-3000 צופים. בסיום המשחק הוחלט כי יש להקים קבוצה חדשה שתמשוך אליה את שחקני הכדורסל המובילים באזור ותנסה להעפיל לליגה הלאומית (הליגה הבכירה).
בעונת 1972/1973 מונה פרינץ למאמן/ שחקן הקבוצה הראשונה על בסיס הפועל כפר גלעדי מליגה ב', אך בשל חוקי איגוד הכדורסל באותן שנים לא התאפשר לשנות את שמה של הקבוצה מבלי שתרד לליגה ג'. הקבוצה הורכבה בעיקר משחקני כפר גלעדי, אך היא נכשלה בניסיון להעפיל לליגה א', לאחר שהפסידה להפועל עין דור במשחק המכריע בשתי הארכות. בעונה לאחר מכן איגוד הכדורסל הקפיא את העליות והירידות בין הליגות השונות בשל מלחמת יום הכיפורים. במלחמה נהרג שחקן הקבוצה אביהוא גלעדי.
בעונת 1974/1975 הקבוצה התאחדה עם הפועל קריית שמונה ושינתה את שמה ל"הפועל כפר גלעדי-קריית שמונה", כאשר בסיום אותה עונה עולתה הקבוצה לליגה א'. במקביל מתחילה התפרקות של קבוצות הכדורסל בקיבוצים (שבשיאן מנו 6 קבוצות בליגה הבכירה) ושחקנים רבים, בראשם שחקן נבחרת ישראל גיורא דורי מקבוצת גבת יגור, מחליטים לחזק את הקבוצה. בתוך כך, במגרש בכפר גלעדי מוקמות טריבונות נוספות שמגדילות את הקיבולת באולם ל-900 צופים. עם זאת, הקבוצה נכשלה בניסיון להעפיל לליגה הארצית.
בעונת 1976/1977 התקבל שחקן מכבי תל אביב מיכה שוורץ לקיבוץ חולתה והקבוצה התאחדה עם הפועל חולתה ושינתה את שמה ל"הפועל כפר גלעדי-חולתה". בתחילה המשחקים שוחקו בשני הקיבוצים בחלוקה שווה, אך בשל העובדה כי המגרש בחולתה אינו מקורה הועברו כלל המשחקים לכפר גלעדי. בסיום אותה עונה העפילה הקבוצה לליגה הארצית. בסיום עונת 1977/1978 הוקם חוג האוהדים של הקבוצה על ידי שישו גבאי ויובל סביר.
בעונת 1978/1979 שינתה הקבוצה לראשונה את שמה ל"הפועל גליל עליון" והיא הורכבה משחקני יישובי הגליל כולו. לקבוצה הצטרפו הסנטר בוב פדרהסט ושחקן הנוער ארז חזן מקיבוץ שמיר. בסיום אותה עונה גברה גליל עליון על הפועל נהריה ומכבי טבריה והעפילה לראשונה לליגה הלאומית. לתפקיד יו"ר הקבוצה מונה צליל גורלי.
הפיכה לאחת הקבוצות המובילות בישראל.
בעונת 1979/1980 הוקם יציע נוסף באולם ציפורי בכפר גלעדי שהעלתה את קיבולת האולם ל-1200 צופים. לקבוצה הצטרפו אריק מנקין ממכבי תל אביב, לאחר שפדה את כרטיס השחקן שלו ב-40,000 דולר והרכז הזר קרל ווינפרי לאחר שעבד קודם כנהג מונית והתגלה במקרה על ידי שחקן הקבוצה בוב פדהרסט. את ניצחונה הראשון בליגה הבכירה רושמה גליל עליון כבר במשחקה השני כאשר גברה 82-97 על בית"ר תל אביב. את העונה הראשונה היא סיימה במקום השביעי כשלזכותה 8 ניצחונות.
בעונת 1980/1981 גליל עליון מתבססת בליגה הלאומית ומסיימת במקום הרביעי עם 15 ניצחונות והקדימה קבוצות מובילות כמו הפועל תל אביב, הפועל חולון והפועל ומכבי חיפה. בשנים הבאות הופך אולם ציפורי למבצר והקבוצה מסיימת ברוב העונות בחלק העליון של הטבלה. בעונת 1982/1983 הצטרף אל גליל עליון השחקן שהפך למזוהה ביותר עם הקבוצה המתאזרח בראד ליף. בתום אותה עונה ניסתה מכבי תל אביב להחתים את ווינפרי, אך בשל התנגדות של יתר הקבוצות החברות באיגוד ההעברה לא יצאה אל הפועל, ונחקק "חוק ווינפרי", שאסר על זרים ששיחקו בישראל לעבור ישירות לקבוצה אחרת בארץ, ועליהם לעבור תקופת צינון של שנתיים במדינה אחרת (חוק זה המשיך עד עונת 1990/91).
בעונת 1987/1988, בהנהגתו של המאמן מולי קצורין, זכתה גליל עליון בתואר ראשון לאחר שגברה על אליצור נתניה בגמר גביע המדינה 77-79. את הקבוצה הובילו ליף, נדב הנפלד והשחקן הזר ווין פרימן. בסיום אותה עונה נפתח האולם החדש בקיבוץ בכפר בלום, שמונה 2,200 מקומות ישיבה והפך למזוהה עם הקבוצה.
קצורין והגליל העליון שחזרו את ההישג בעונת 1991/1992 כאשר גברו על מכבי ראשון לציון של מיקי ברקוביץ' 76-84. את אותה קבוצה הובילו השחקנים הזרים אנדרו קנדי ומייק גיבסון והישראלים ליף ודורון שפר.
בעונת 1992/1993 עצרה גליל עליון רצף של 23 אליפויות רצופות של מכבי תל אביב כאשר ניצחה אותה בחצי גמר הפלייאוף בחמישה משחקים. גליל גם זכתה בסופו של דבר באליפות אחרי ניצחון בסדרת הגמר בהנהגתו של פיני גרשון, על הפועל תל אביב בארבעה משחקים ללא יתרון ביתיות. עונה זו כונתה בשם "עונת הדובדבנים" וזו הייתה האליפות הראשונה בהיסטוריה של הקבוצה, והאליפות הראשונה שבה לא זוכה קבוצה מתל אביב.
בעונת 1994/1995 הגיעה פעם נוספת לסדרת גמר הפלייאוף בהנהגתם של עודד קטש ואנדרו קנדי, אך כשלה מול מכבי תל אביב והפסידה לה 3-0 בסדרת הטוב מחמישה משחקים. כאשר גליל כמעט והפתיעה את מכבי במשחק השני אך לבסוף הפסידה 78-73.
בעונת 1997/1998 הגיעה לגמר גביע המדינה, אך הפסידה למכבי תל אביב 83-70, כיכבו בה אז אנדרו קנדי וגור שלף.
בעונת 1999/2000 גליל סיימה את הליגה הסדירה במקום הרביעי, ניצחה את הפועל חולון בסדרת רבע גמר הפלייאוף 1-2 בסדרת הטוב משלוש, והגיעה לחצי הגמר מול מכבי תל אביב, מכבי תל אביב ניצחה בקלות את המשחק הראשון, במשחק השני גליל הובילה רוב המשחק אך תל אביב לבסוף ניצחה 76-68, במשחק השלישי שנראה היה שהסדרה תיגמר ניצחה גליל בתוצאה סנסציונית 62-72 ביד אליהו, אך מכבי תל אביב ניצחה בקלות את המשחק הרביעי. באותה עונה כיכבו בה למונט ג'ונס, ליאור ארדיטי, איוון קארסיץ', יואב ספר ועידו קוז'יקרו שעשה את עונת הפריצה שלו.
בעונת 2000/2001 הציגה הקבוצה כדורסל מהנה בניצוחם של הרכז המצוין למונט ג'ונס, יואב ספר שהיה מלך הסלים הישראלי באותה עונה, הקלעי הליטאי המצוין רימאס קאוקינאס והסנטר דמטריוס אלכסנדר. היא סיימה את הליגה הסדירה במקום השני, אבל בחצי הגמר היא הופתעה על ידי הפועל ירושלים 3-1 בסדרת הטוב מחמש למרות שיתרון הביתיות היה של הגליל.
בעונת 2002/2003 היא סיימה את הליגה הסדירה במקום השני אך בסדרת חצי גמר הפלייאוף הופתעה הפעם על ידי עירוני נהריה למרות שיתרון הביתיות היה של הגליל. באותה עונה כיכבו בה למונט ג'ונס, עידו קוז'יקרו, ברק פלג ורג'י באסט.
בעונת 2005 סיימה גליל במקום השני בליגה הסדירה, ניצחה ברבע גמר הפלייאוף את גבעת שמואל 1-3 בסדרת הטוב מחמש, והגיעה לבית חצי הגמר שם סיימה במקום השלישי ורק הפרש סלים מנע ממנה להגיע לסדרת הגמר מול מכבי תל אביב. אז כיכבו בה מייקל ג'ונסון, ליאור אליהו, משה מזרחי וברנדון קורץ.
בעונת 2006/07 סיימה במקום הרביעי בניצוחם של צ'סטר סימונס, עומרי כספי וקני אדלקה, והגיעה לפיינל פור. בחצי הגמר היא כמעט והפתיעה את מכבי תל אביב אך לבסוף נוצחה במשחק צמוד.
בסיום עונת 2007/08 הועברו הזכויות על רישיון הקבוצה בליגת העל ושחקני הקבוצה הבוגרת לבעלות המועצה אזורית הגלבוע, והקבוצה החדשה החלה לארח בהיכל הספורט גן נר תחת השם הפועל גלבוע גליל.
הקמת קבוצת האוהדים.
לאחר העברת הרישיון לליגת העל לבעלות המועצה אזורית הגלבוע, בעונת הוקמה מחדש קבוצת הבוגרים בשם "הפועל גליל עליון" בליגה ב' והעפילה בסיום אותה עונה לליגה א'. לאחר שנה אחת בוצע איחוד עם קבוצת "הפועל קצרין" מהליגה הארצית ל"הפועל גליל עליון-קצרין", אך הקבוצה נשרה שוב לליגת א'. לפני תחילת עונת 2010/11 הצטרף רז גל כמנהל הקבוצה, כשבסיומה חזרה גליל עליון לארצית.
בעונת התמודדה בצמרת מול קבוצת מכבי קריית ביאליק על הכרטיס לליגה הלאומית, אך נכשלה במחזור האחרון. בתחילת עונת 2012/13, הוקפצה הקבוצה לליגה הלאומית במקומה של קבוצת הפועל יקנעם-מגידו שירדה לליגה א' עקב בעיות כלכליות. באותה עונה שיחק בקבוצה הרכז מייק ג'יימס.
בקיץ 2014 התפלגה הקבוצה מהאיחוד עם קצרין, והתאחדה מחדש עם הפועל קריית שמונה מליגה ב' צפון, ושינתה את שמה ל"הפועל גליל עליון-קריית שמונה", כאשר למנכ"ל האגודה מונה ניר וסרמן. ב-2017 חזרה הקבוצה לשם "הפועל גליל עליון" והתפצלה חזרה מקריית שמונה. בעונת המשחקים 2018/2019 הגיעה הקבוצה להישג השיא שלה בגלגולה החדש כאשר סיימה את הליגה הסדירה במקום השלישי. לבסוף הודחה הקבוצה בסדרת גמר הפלייאוף לאחר שהפסידה 3-1 למכבי חיפה ולא עלתה לליגת העל. בסיום העונה נקלעה הקבוצה לחובות, ונדרשה לקמפיין מימון המונים כדי לגייס סכום של כ-140,000 ש"ח. עונת 2019-2020 הסתיימה מוקדם (בעקבות מגפת הקורונה) והקבוצה סיימה אותה במקום השביעי.
לקראת עונת 2020/21 הצטרף זוהר לבקוביץ, שאביו גיורא היה ממקימי הקבוצה המקורית, כנשיא המועדון והפך לספונסר הראשי של הקבוצה. בהמשך הצטרפו גם חברת "נופר אנרגיה" ואיש העסקים מאיר שמיר. בסיום העונה הסדירה סיימה גליל עליון במקום ה-3 והעפילה לשלב רבע הגמר בו גברה 2–1 על הפועל חבל מודיעין, בסדרת חצי הגמר ניצחה הקבוצה את הפועל עפולה 3–2, כאשר כל קבוצה מנצחת את משחקי הבית שלה ומפסידה במשחקי החוץ. בעקבות הניצחון בסדרה העפילה הקבוצה לליגת העל לאחר כ-14 שנות היעדרות. את העונה היא סיימה כאלופת הליגה הלאומית, לאחר שגברה במשחק הגמר 70:82 על אליצור נתניה.
החזרה לליגת העל.
לאחר העפלתה לליגת העל נרשמה הקבוצה לעונת 2021/2022 של הליגה הבלקנית ושובצה בבית א'. הקבוצה זכתה בתואר בין-לאומי ראשון לאחר שצלחה את כל השלבים. בהגרלת גביע ווינר 2021/2022 הוגרלה הקבוצה בשלב הראשון נגד הפועל חיפה, אך הפסידה בשמינית הגמר והודחה בתחילת המפעל. את עונת 2021/2022 בליגת ווינר סל סיימה הקבוצה בשלב רבע הגמר לאחר שהפסידה להפועל חולון 3–0 בתום סדרת משחקים (הטוב מ-5).
קבוצת בת.