Der Club wurde 1916 unter dem Namen FC Xamax gegründet. 1970 fusionierte er mit dem 1906 gegründeten Stadtrivalen FC Cantonal Neuchâtel. Das Palindrom «Xamax» entstand aus dem Vornamen des Mitgründers Max Abegglen, genannt «Xam». Seine bisher erfolgreichste Zeit hatte Neuchâtel in den 1980er Jahren unter seinem langjährigen Trainer Gilbert Gress. Das Heimstadion von Neuchâtel Xamax ist das Stade de la Maladière in Neuenburg.