Deve la sua iniziale notorietà al motociclismo, in particolare con la 200 Miglia di Imola disputatasi tra il 1972 e il 1985. Per quanto riguarda il motomondiale, ha ospitato sette edizioni del Gran Premio delle Nazioni tra il 1969 e il 1988, tutte le quattro edizioni del Gran Premio Città di Imola dal 1996 al 1999, e due edizioni del Gran Premio di San Marino nel 1981 e nel 1983. Dal 2001 al 2019 ha ospitato pressoché stabilmente la tappa italiana del campionato mondiale Superbike.

Per quanto concerne l’automobilismo, dopo gli esordi legati prettamente all’endurance, dal 1979 il circuito si è aperto alla Formula 1 in occasione del Gran Premio Dino Ferrari. Relativamente alla massima serie automobilistica ha ospitato il Gran Premio d’Italia nel 1980 e tutte le ventisei edizioni del Gran Premio di San Marino dal 1981 al 2006, mentre dal 2020 ospita il Gran Premio di Formula 1 del Made in Italy e dell’Emilia-Romagna.

L’Autodromo di Imola ha ospitato inoltre grandi eventi musicali come l’Heineken Jammin Festival, il Sonisphere Festival, i concerti di AC/DC e Guns n’Roses e nel 2022 Vasco Rossi, Pearl Jam e Cesare Cremonini. Tante le altre manifestazioni di riferimento internazionale come la Mostra Scambio di auto, moto e cicli d’epoca organizzata dal CRAME.