Giovanni Agnelli och andra investerare som greve Biscaretti di Ruffia, markis Alfonso Ferrero de Gubernatis Ventimiglia och greve Emanuele Cacherano di Bricherasio grundade 1899 Società Anonima Fabbrica Italiana Automobili Torino (F.I.A.T.) i Turin, på svenska Italienska Bilfabiken i Turin genom att ta över Ceirano, en lokal verkstad som byggt en bil. 1906 ändrades namnet till Fiat.
Den första bilen hette 3½ CV, som hade en tvåcylindrig boxermotor på 697cc, med kaross av Alessio som påminde mycket om samtida Benz, tillverkades i 24 ex. 1903 började man tillverka lastbilar, 1908 började man exportera bilar till USA, och samma år började man bygga flygmotorer. Samtidigt började Fiat bli populära som taxibilar och 1910 var man Italiens största biltillverkare. Samma år började det nya dotterbolaget American Fiat att bygga en fabrik i Poughkeepsie, NY, USA.
På den tiden var Fiat ett lyxbilsmärke. I USA kostade en Fiat $4000 medan en Ford Model T kostade $825. Under Första världskriget ställdes alla Fiat-fabriker om till att stödja de allierade med flygplan, motorer, vapen, lastbilar och ambulanser. Efter kriget stängdes fabriken i USA, men hemma i Italien hade Fiat i början på 1920-talet en marknadsandel på 80% i Italien.
1921 ockuperades Fiat's fabriker av arbetare inspirerade av kommunismen, men senare samma år lyckades det italienska socialistpartiet och fackföreningarna att avbryta ockupationen så att verksamheten kunde återupptas. Året efter (1922) började Fiat bygga sin fabrik i Lingotto. När den öppnade 1923 var det Europas största bilfabrik, med moderna tillverkningslinor och med en provkörningsbana på taket. Framgångarna fortsatte och 1925 hade man en marknadsandel på 87% i Italien.
Under 1930-talet fortsatte Fiat växa. Man satsade på tunga fordon, tåg och flygplan, och Fiat-bilar byggdes på licens i Spanien, Frankrike och Polen. Fiat lanserade bland annat modellerna Balilla och 500 Topolino som blev stora framgångar. 1939 när Fiat öppnade fabriken Mirafiori i Turin hade man 22'000 anställda som arbetade i skift.
Den åldrande Giovanni Agnelli ledde Fiat till sin död 1945. Hans son Edoardo hade omkommit 1935 i en flygolycka, och hans sonson Gianni var ännu ung. Under Andra världskriget tillverkade man flygplan och stridsvagnar till Mussolini's fascistregim och även till tyskarna, vilket ledde till att efter kriget togs kontrollen över Fiat bort familjen Agnelli, och VD:n Vittorio Valletta tog över som ordförande.
Efter kriget skedde en ekonomisk boom, och Fiat var en viktig del av den. Mellan 1949 och 1959 ökade produktionen från 71'000 till 425'000 bilar samtidigt som antalet anställda växte till 85'000. Under denna tid lanseras bland annat 1952 sportbilen Fiat 8V 1953 Fiat 1400 och 1955 Fiat 600. Fiat byggde även lastbilar, anläggningsmaskiner, båtar, jetflygplan (G90, G91), helikoptrar (7002) och mycket annat.
Expansion fortsatte på 1960-talet. Mirafiori fördubblades, fabriker byggdes i Sydafrika, Argentina, Mexico, Turkiet och Jugoslavien. På tio år ökade produktionen från 425'000 bilar till över en miljon, och antalet anställda växte till 158'000. 1964 kom Fiat 850, sedan Fiat 124 och 128. 1966 kom Valletta överens med Ryssland att bygga en fabrik i Togliattigrad för att bygga 660'000 Zhiguli (licensbyggd Fiat 124) varje år.
1966 tog Gianni Agnelli, sonson till Giovanni Agnelli, över ledningen av Fiat efter 20 år med den nu 80-årige Vittorio Valletta, en roll han behöll till 1996. Gianni inledde en våg av uppköp, 1967 köptes Autobianchi, 1969 Lancia och 50% av Ferrari, och 1971 Abarth. Han expanderade i södra Italien där fabriker byggdes i bland annat Cassino, Termoli, Sulmona, Vasto, Bari, Lecce och Brindisi. Man utvecklade samtidigt en toppmodern framhjulsdriven plattform, för Fiat 127 lanserad 1971.
Fiat var nu ett oöverskådligt konglomerat med tillverkning av bilar, lastbilar, anläggningsmaskiner, tåg, flygplan, färg, kontorsmaskiner och annat, ingenjörsbyråer för anläggningar, mekanik, elektronik, ägare av flygbolaget Alitalia och av tullbaserade motorvägar, och mycket annat. Gianni omorganiserade bolaget totalt under 1970-talet, till två huvudsakliga produktgrupper; Fiat Auto för passagerarbilar och Iveco för lastbilar och traktorer, övriga verksamhet placerades i halvt självständiga divsioner och dotterbolag som tex Magneti Marelli och Telettra.
Fastän Fiat erbjöd moderna och bränslesnåla modeller påverkades man kraftigt av oljekrisen 1973 och dess följder. Det innebar att 1976 köpte Libyen 9.6% av Fiat för hela £250M, vilket kan jämföras med att den italienska regeringen förhandlade med IMF om ett nödlån på £310M. Köpet innebar även att Fiat etablerade en lastbilsfabrik i Tripoli. Köpet innebar dock inte att familjen Agnelli tappade någon makt i Fiat som andra aktieägare gjorde, utan man kontrollerade alltjämt 30% av Fiat.
Expansionen fortsatte på 1980-talet. Fiat lanserade 1980 Panda, 1983 Uno, och 1988 Tipo. 1986 köptes konkursmässiga Alfa Romeo från staten, och 1993 köptes Maserati. 1996 lanserades världsbilen Palio för lågprismarknader som Brasilien, Turkiet, Ryssland, Marocko och Sydafrika. 1999 fyllde Fiat 100 år och var närvarande med 900 bolag i 60 länder, med 221'000 anställda.
Gianni Agnelli var ordförande till 1996, och fortsatte vara hedersordförande till sin död 2003. 2004 blev Luca Cordero di Montezemolo ordförande. 2009 började Fiat köpa in sig i Chrysler, och 2014 blev ett helägt dotterbolag (FCA US LLC) till det nya moderbolaget Fiat Chrysler Automobiles (FCA). 2021 gick FCA ihop med Peugeot (PSA) och bildade det multinationella bolaget Stellantis. Fiat är fortsatt ett av dess många varumärken.