2016年，上港以中超亚军的身份首次出征亚冠，4胜2负以小组第一出线战平东京，以客场进球多的优势晋级八强。八强首回合，上港主场0-0逼平全北，但在客场0-5惨败对手，为首次参加亚冠交了学费。

　　2017年，上港以中超季军的身份再战亚冠，4胜2负排名小组第二，1/8决赛上演中超球队内战，上港两回合5-3击败江苏苏宁，1/4决赛上港又迎来恒大，首回合4-0大胜，在天河却0-4输给对手，不过点球大战中上港顶住压力，击败两届亚冠冠军得主杀入四强，半决赛上港两回合1-2输给了浦和，但球队仍创造了球队队史在亚冠的最佳战绩。

　　2018年，上港以中超亚军身份参加亚冠，3胜2平1负小组第一出线不敌鹿岛鹿角，这是球队参加亚冠以来首次没能突破16强。

　　2019年，上港以中超冠军的身份参加亚冠，2胜3平1负小组第二出线战平全北，点球大战淘汰对手；1/4决赛，上港两回合3-3战平浦和，因客场进球少的劣势被淘汰出局。

　　2020年，上港3胜3负小组第二晋级淘汰赛，1/8决赛0-2不敌神户，再度被日本球队淘汰出局。