Die Band wurde 1959 in Dayton, Ohio, USA, als Ohio Untouchables gegründet und bestand zunächst aus den Mitgliedern Robert Ward (Gesang/Gitarre), Marshall „Rock“ Jones (Bass), Clarence „Satch“ Satchell (Saxophon/Gitarre), Cornelius Johnson (Schlagzeug) und Ralph „Pee Wee“ Middlebrooks (Trompete/Posaune). Sie waren damals vor allem als Vorgruppe von The Falcons bekannt.

Ward hatte sich als unzuverlässiger Bandleader erwiesen, der während der Auftritte manchmal die Bühne verließ und die Gruppe zum Aufhören zwang. Schließlich schwor die Gruppe, auch nach seinem Weggang weiter zu spielen. Ward und Jones gerieten 1964 in eine Schlägerei, woraufhin sich die Gruppe auflöste.

Ward fand neue Verstärkung, und die Kernmitglieder der Gruppe kehrten nach Dayton zurück. Sie ersetzten Ward durch den 21-jährigen Leroy „Sugarfoot“ Bonner (Gitarre), der der Frontmann der Gruppe werden sollte, und nahmen Gregory Webster (Schlagzeug) hinzu. Um Bonners musikalischen Vorlieben für die Gruppe gerecht zu werden („R&B with a little flair to it“) und um nicht mit Ward zu konkurrieren, änderte die Gruppe ihr Format. Bis 1965 hatte sich die Gruppe in Ohio Players umbenannt, was die Selbstwahrnehmung ihrer Mitglieder als Musiker und als Frauenhelden widerspiegelte.

Die Gruppe nahm zwei weitere Sänger, Bobby Lee Fears und Dutch Robinson, hinzu und wurde zur Hausband des New Yorker Labels Compass Records. 1967 kam die Sängerin Helena Ferguson Kilpatrick hinzu.

Die Gruppe löste sich 1970 wieder auf. Nachdem sie sich mit Bonner, Satchell, Middlebrooks, Jones, Webster, dem Trompeter Bruce Napier, dem Sänger Charles Dale Allen, dem Posaunisten Marvin Pierce und dem Keyboarder Walter „Junie“ Morrison neu formiert hatten, hatten die Players beim Detroiter Label Westbound mit „Pain“ (1971) einen kleinen Hit, der die Top 40 der Billboard R&B-Charts erreichte. James Johnson stieß zu dieser Zeit als Sänger und Saxophonist zur Gruppe. Dale Allen wirkte bei einigen frühen Westbound-Songs als Co-Lead-Sänger mit, obwohl er auf den Alben Pain und Pleasure nicht zu hören war. Bei Westbound Records lernte die Gruppe George Clinton kennen, der ihre Musik bewunderte. Auf den avantgardistischen Covern der beiden Alben war das glatzköpfige Model Pat „Running Bear“ Evans in schwarzem Leder-Bikini zu sehen, das später weitere Ohio Players-Alben zierte, darunter Climax, Ecstasy und Rattlesnake.

Die erste große Hitsingle der Band war „Funky Worm“, die am 26. Mai 1973 Platz 1 der Billboard R&B-Charts erreichte und auf Platz 15 der Hot 100 stand. Der Song verkaufte sich über eine Million Mal und wurde im Mai 1973 von der R.I.A.A. mit einer goldenen Schallplatte ausgezeichnet. 1974 unterschrieb die Band bei Mercury Records. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich die Besetzung erneut geändert: Billy Beck anstelle von Morrison am Keyboard und Jimmy „Diamond“ Williams anstelle von Webster am Schlagzeug. Bei späteren Albumveröffentlichungen kamen der zweite Gitarrist/Sänger Clarence „Chet“ Willis und der Conguero Robert „Kuumba“ Jones hinzu. In der Zwischenzeit nahm der Keyboarder Walter „Junie“ Morrison drei eigene Alben auf, bevor er sich Funkadelic anschloss und als treibende Kraft hinter ihrem Hit One Nation Under a Groove fungierte. Einem Internetbericht im Vorfeld eines Konzerts im Juni 2017 zufolge treten Billy Beck, Jimmy „Diamond“ Williams, Clarence „Chet“ Willis und Robert „Rumba“ Jones immer noch auf.

Die Band hatte zwischen 1973 und 1976 sieben Top-40-Hits. Dazu gehörten „Fire“ (Nr. 1 sowohl in den R&B- als auch in den Pop-Charts für zwei Wochen bzw. eine Woche im Februar 1975 und ein weiterer Millionenseller) und „Love Rollercoaster“ (Nr. 1 sowohl in den R&B- als auch in den Pop-Charts für eine Woche im Januar 1976; ein weiterer Empfänger der Goldenen Schallplatte). Die Gruppe nahm auch den Saxophonisten James Johnson auf. Der letzte große Hit der Gruppe war „Who’d She Coo?“, ein Nr. 1 R&B-Hit im August 1976. Es war ihr einziger Erfolg im Vereinigten Königreich, wo er im Juli 1976 auf Platz 43 der UK Singles Chart landete. Ihr Titelsong „Ecstasy“ aus dem 1973er Album Ecstasy wurde von Jay-Z auf „Brooklyn’s Finest“ mit The Notorious B.I.G. aus dem 1996er Album Reasonable Doubt gesampelt.

Im Jahr 1979 gründeten drei Mitglieder der Gruppe Shadow, die drei Alben veröffentlichten. Die rekonfigurierten Ohio Players nahmen in den 1980er Jahren mehrere Alben auf und hatten mit „Sweat“ (1988) einen kleinen Single-Hit. In diesem Jahrzehnt veröffentlichten sie auch drei Alben, Tenderness, Ouch! und Graduation. Eine weitere Sammlung, Orgasm, folgte 1993.

Im August 2013 wurden die Ohio Players im Waetjen Auditorium der Cleveland State University als Teil der Gründungsklasse in die Rhythm and Blues Hall of Fame aufgenommen.