Việc xây dựng sân vận động bắt đầu vào ngày 4 tháng 7 năm 1984 tại địa điểm cũ của Sân bay Thiên Hà Quảng Châu. Sân được khánh thành vào năm 1987 cho Đại hội Thể thao Quốc gia Trung Quốc 1987. Nơi đây đã tổ chức trận chung kết của Giải vô địch bóng đá nữ thế giới bắt đầu năm 1991. Sân vận động đã tổ chức các trận đấu trên sân nhà của đội bóng địa phương Quảng Châu kể từ năm 2011. Quyền vận hành sân vận động Thiên Hà đã được giao cho câu lạc bộ từ Cục Thể thao Quảng Châu trong 20 năm vào ngày 24 tháng 2 năm 2016.