Clubul Sportiv Păulești a fost înființat în 1959, în satul Găgeni, care aparține comunei Păulești, sub numele de Rapid GAC Găgeni. Din vara anului 1964 a purtat denumirea Rapid Păulești și a evoluat în Campionatul Municipal Ploiești, Categoria a II-a. În 1966 echipa a fost însă desființată.
Fotbalul a revenit în Păulești în 1973, odată cu reînființarea echipei sub numele Petrolul Păulești.
După o perioadă scurtă, clubul și-a recăpătat numele de Rapid Păulești și, sub conducerea lui Dumitru Iancu, a câștigat Campionatul Municipal Ploiești, Categoria a II-a în 1974 și Categoria I în 1976. Astfel a promovat în Campionatul Județean Categoria a II-a, după ce a încheiat pe locul secund la turneul final disputat pe stadionul Prahova din Ploiești, împotriva formațiilor Victoria Bordeni, Avântul Tomșani, Recolta Filipeștii de Târg și Victoria Olteni.
În sezonul 1980–81 echipa a fost exclusă în prima parte a campionatului, iar acest lucru a dus la o nouă întrerupere a activității fotbalistice pentru o perioadă îndelungată. În vara anului 1989 clubul a fost reînființat sub denumirea Victoria Păulești, iar sub conducerea lui Valeriu Manolescu a promovat în Campionatul Județean Categoria a II-a, la finalul sezonului 1989–90.
În 2008 echipa a luat numele Artsani Păulești și a obținut o promovare în 2009.
În vara aceluiași an a revenit la actuala denumire, CS Păulești. Cel mai bun sezon din istoria recentă a fost cel din 2015–16, când antrenorul Iulius Mărgărit a condus echipa spre primul titlu județean, câștigarea Cupei României – faza județeană și promovarea în Liga a III-a, după dubla manșă de baraj cu Euromania Dumbrăveni, câștigată cu 5–1 la general (3–1 în deplasare și 2–0 pe teren propriu). Totuși, din motive financiare, clubul nu s-a înscris în sezonul următor de Liga a III-a și a revenit în Liga a IV-a Prahova. În ediția 2016–17 a terminat pe locul 4 într-un campionat dominat de Petrolul Ploiești și a disputat finala Cupei României – faza județeană, pierdută cu 0–2 pe stadionul Ilie Oană, tot împotriva Petrolului.
După o perioadă de reconstrucție, în sezonul 2021–22 CS Păulești a câștigat din nou campionatul județean și a promovat în Liga a III-a. Barajul de promovare a fost disputat contra campioanei Giurgiului, Victoria Adunații-Copăceni, iar scorul general a fost 3–2, cu un rezultat de 0–1 pe teren propriu și o victorie de 3–1 în deplasare.
În primul sezon după revenirea în Liga a III-a, echipa, condusă de Florin Pripu, a încheiat pe locul 6 în seria a V-a, un rezultat foarte bun pentru o formație la început de drum în această competiție.
Aceasta este istoria CS Păulești, de la înființarea din 1959 până la prezent, o poveste marcată de numeroase renașteri, succese județene, promovări și reveniri, dar și de implicarea comunității locale care a susținut mereu echipa.