Az első nem hivatalos mérkőzésüket 1964. június 2-án játszották a horvátok és sokáig Jugoszlávia részeként szerepeltek a nemzetközi tornákon. 1991-ben kivívták a függetlenségüket és hamarosan megalakult a horvát férfi kosárlabda-válogatott. Az első nagy esemény, amin részt vettek az az 1992. évi olimpiai játékok volt, ahol bejutottak a döntőbe és a Michael Jordan által fémjelzett Egyesült Államokkal találkoztak és kaptak ki 117–85-re.[1] Első alkalommal rögtön érmet szereztek és ez a válogatott történetének eddigi legjobb eredménye. Az 1993-as Európa-bajnokságot beárnyékolta, hogy a torna előtt nem sokkal a horvát válogatott elveszítette a legismertebb játékosát Dražen Petrovićot, aki 1993. június 7-én, 28 évesen hunyt el autóbaleset következtében.[2][3] A horvátok végül 99–59-re legyőzték Görögországot és megszerezték a bronzérmet.[4] Az 1994-es világbajnokságon 66–64-re elveszítették az elődöntőt Oroszországgal szemben, de a bronzmérkőzésen 78–60-ra ismét sikerült győzniük Görögország ellen.[5] Az 1995-ös Európa-bajnokságon Litvániától kaptak ki 90–80-ra az elődöntőben és a harmadik helyért rendezett találkozón immár zsinórban harmadik alkalommal sikerült felülkerekedniük Görögországon (73–68).[6] Ez volt az utolsó alkalom, hogy a horvát válogatott egy rangos nemzetközi tornán érmet szerzett. Az 1996. évi olimpiai játékokon a hetedik helyen végeztek. Az 1997-es Európa-bajnokság előtt történt egy generációváltás és már nem tudták hozni a korábbi jó eredményeket. Nem sikerült kijutniuk a 2000-es, a 2004-es, a 2012-es, a 2020-as és a 2024-es nyári olimpiai játékokra és ugyancsak lemaradtak az 1998-as, a 2002-es és a 2006-os világbajnokságról. A 2008-as pekingi olimpiai játékokon Spanyolországtól kaptak ki a negyeddöntőben 72–59-re és végül a hatodik helyen zárták a tornát. 2010-ben ismét részt vettek a világbajnokságon, ahol továbbjutottak a csoportkörből és a legjobb tizenhat között Szerbiától kaptak ki 73–72 arányban. A 2013-as Európa-bajnokságon a negyedik helyen végeztek, ami a legjobb eredményük volt 1995 óta. A 2014-es világbajnokságon ismét bejutottak a nyolcaddöntőbe, ahol ezúttal Franciaország bizonyult jobbnak és jutott tovább. A 2016-os riói olimpián az ötödik helyet szerezték meg. A 2015-ös Európa-bajnokságon társrendezőként vettek részt és a nyolcaddöntőig jutottak, ahol Csehország ellen estek ki. A 2017-es Európa-bajnokságon ismét bejutottak a nyolcaddöntőbe, amit elveszíttek Oroszországgal szemben 101–78-ra. A 2022-es Európa-bajnokságot a 12. helyen zárták.