Inaugurato il 12 ottobre 1952, l'impianto sorge nel quartiere di Gorarella a pochi metri dal Campo Scuola Bruno Zauli.
Nel 1960 ha ospitato 3 partite del Torneo Olimpico di Calcio dei Giochi di Roma mentre risale al 2003 l'intitolazione a
Carlo Zecchini, bandiera del calcio cittadino.
Attualmente ha una capienza di 9.988 posti a sedere e dotato di una pista ad 8 corsie alla quale si affiancano doppie pedane per tutti i salti e 6 per i lanci interamente riqualificate nel 2017.
La tradizione dell'Atletica Leggera a Grosseto parte da lontano: lo Stadio Comunale, questo il nome prima del 1960, ha infatti ospitato fino agli anni '80 numerose edizioni del
"Meeting Città di Grosseto" che hanno visto impegnate numerose stelle dell'atletica mondiale tra cui
Pietro Mennea.
La tradizione è continuata dai primi anni 2000 ad oggi con le edizioni dei
Campionati Europei Juniores 2001, che videro il successo del compianto Cosimo Caliandro,
seguite dai Mondiali Junior del 2004, con il successo nel Salto in Lungo e nei 200m di Andrew Howe.
Nel 2017 sono tornati a Grosseto i Campionati Europei U20 in un'edizione indimenticabile in cui l'Italia salì sul podio in 9 occasioni e
che consacrò a livello internazionale il nostro Filippo Tortu ma anche
Jakob Ingebrigtsen e Armand Duplantis.
Nel 2015 Grosseto ha ospitato i Campionati Europei Master non stadia e nel 2016 i Campionati Europei Paralimpici,
con 600 atleti partecipanti da 36 nazioni e 25 record mondiali in 6 giornate di gare che hanno coinvolto oltre 470 volontari.
Una manifestazione preceduta per 4 stagioni consecutive dal meeting internazionale valido per il circuito IPC Athletics Grand Prix, a partire dal 2013.
Inoltre allo Stadio Olimpico Zecchini si sono disputati oltre 10 Campionati Italiani di atletica, culminati con l’edizione numero 100 degli Assoluti nel 2010.