Jリーグに加盟するクラブのひとつであり、山形市や天童市など山形県全域に本拠地を置いている。ホームスタジアムは天童市のNDソフトスタジアム山形である。運営団体は社団法人山形県スポーツ振興21世紀協会となっている。クラブ名の「モンテディオ」は「Monte(山)」と「Dio(神)」というイタリア語を組み合わせた造語であり、霊山として有名な出羽三山にちなんでいる。この名称は山形県民らによる投票で決定された。クラブの前身は1984年に鶴岡市で発足したNEC山形サッカー同好会。地域リーグからスタートし、1989年には、その年に発足した山形県リーグに参加した。同年にリーグ優勝を遂げて、東北地域リーグに昇格。東北地域リーグでは4連覇を達成し、1993年に全国地域リーグ決勝大会で2位に入賞。昇格決定戦を経てJFLへの昇格が決定した。1994年にNEC山形からの地域密着クラブ化の要請を受け、翌1995年に県民投票が行われ「モンテディオ山形」へと改称した。1997年にJ2参加を申請するとともに運営団体の山形県スポーツ振興21世紀協会が設立され、Jリーグが2部制になる1999年からのJ2参加が承認された。2001年には、J2の最終節時点でJ1昇格の可能性を持っていたものの、惜しくも3位となり昇格を逃した。その後もJ1昇格の機会を得ることはなくJ2に定着していたが、2008年にJ2で2位となりJ1への初めての昇格が決定した。チームカラーは青と黄色。