Nata nel 1954 con il nome di Duomo Folgore milita per la prima volta in serie A nel 1961, ma venne retrocessa dopo appena un anno. Dopo un periodo di difficoltà ed alcune retrocessioni, negli anni '60 assume il nome di Associazione Pallacanestro Treviso e la responsalbilità societaria andò a Luciano Bortoletto. Negli anni Settanta fu sponsorizzata dalla Faram conquista dapprima la Serie C ed in seguito la serie B nel 1976. Nel 1978 fu ingaggiato il primo allenatore professionista, Mario De Sisti e si cambiò anche la sponsorizzazione, ossia la Liberti di Aldo Bordignon, il quale diventa presidente. Nel 1979 ottiene la promozione in A2 e nell'anno sportivo 1981/82 disputa il campionato di A1.

Proprio nel 1981 arriva lo sponsor Benetton, ma la squadra è costretta a giocare a Padova poiché in quel tempo la città di Treviso non disponeva di un palazzetto adeguato. Con l'impegno della famiglia Benetton viene costruito il Palaverde a Villorba, così la squadra potè disputare le competizioni a pochi chilometri da Treviso.

Nel 1982 Aldo Bordignon passa la mano direttamente alla famiglia Benetton che diviene proprietaria e la presidenza viene assunta da Gianni Furlan. Buona parte degli anni Ottanta furono contrassegnati da stagioni di "saliscendi" tra serie A1 ed A2, fino ad arrivare al bellissimo quinto posto in campionato nella stagione 1988/89, con allenatore Riccardo Sales.

Nella stagione 1989/90, nonostante una travagliata stagione la squadra si salva dopo i play-out. Nel 1990 come tecnico viene chiamato il croato Petar Skansi ed arriva la guardia NBA Vinny Del Negro, quest'ultimo trascina la squadra in un girone d'andata eccezionale, finito al primo posto; di seguito la Benetton Basket si classificò al quinto posto ed eliminata ai quarti di play-off dal Messaggero Roma dopo tre entusiasmanti partite.

Nel 1991/92 la squdra fu notevolmente rinforzata con gli acquisti dell'asso croato Toni Kukoc, futuro campione NBA, del centro azzurro Stefano Rusconi e di Nino Pellacani; nonostante l'avvio un po' incerto viene vinto il primo scudetto battendo in finale la Scavolini Pesaro.

Il 1992/93, dopo la partenza di Vinny Del Negro verso i San Antonio Spurs e l'arrivo di Terry Teagle, inizia con la splendida conquista della prima coppa Italia, ma inopinatamente ad Atene la Benetton Basket fu sconfitta in finale di Eurolega dal Limoges e viene battuta, sempre in finale, ai playoff contro la Virtus Bologna. Nel 1993 altro cambio dirigenziale: Giorgio Buzzavo diventa presidente Maurizio Gherardini assume il ruolo di procuratore generale.

Nel 1993/94, con l'arrivo di Riccardo Pittis, dall'Olimpia Milano, al posto del partente Toni Kukoc, si assiste ad una stagione decorosa, anche se non brillante, con la vittoria della seconda coppa Italia. L'anno successivo, il 1994/95, alla guida tecnica c'è l'Arsenio Lupin del basket italiano, ossia Mike D'Antoni, la Benetton Basket vinse la sua terza coppa Italia ed il suo primo trofeo internazionale ad Istanbul. Nel 1995/96 si assiste ad un rigiovanimento del parco giocatori con gli innesti di Davide Bonora, di Zeliko Rebraca e di Henry Williams, che daranno i frutti l'anno successivo con la vittoria del secondo scudetto.

Nell'estate del 1997 nel ruolo di coach viene sostituito Mike D'Antoni, dopo aver espresso il desiderio di tentare la fortuna nell'NBA, con Zelimir Obradovic. Con il coach serbo la Benetton Basket conquista la supercoppa italiana nel settembre 1997 e, nella stagione 1998/99, la Saporta cup nel 1999 a Saragozza contro il Pamesa Valencia grazie al notevole impegno dell'ala forte Marcelo Nicola arrivata a Treviso nel autunno del '98.

Nel 1999-2000 altro cambio di tecnico, il bolognese Piero Bucchi al posto di Zelimir Obradovic, e di alcuni giocatori, tra i quali il folletto Tyus Edney; viene conquistata la coppa Italia. L'anno successivo fu molto deludente, nonostante l'innesto in squadra dello spagnolo Jorge Garbajosa, per i biancoverdi. Allora nel 2001, altro avvicendamento alla panchina con il clamoroso ritorno di Mike D'Antoni ed in seguito i risultati non mancarono: supercoppa italiana e terzo scudetto.

Nel 2002, con l'addio di Mike D'Antoni (chiamato dai Phoenix Suns come assistant coach), come nuovo tecnico viene nominato Ettore Messina. Con l'ex-virtussino, nemico di tante battaglie fin dagli anni Novanta, si arriva alla conquista del quarto scudetto, di tre coppe Italia, di una supercoppa italiana e di una finale di Eurolega, persa contro il Barcellona di Dejan Bodiroga e Juan Carlos Navarro.

Dopo la stagione 2004-2005, a seguito di una semifinale playoff molto deludente dato che i biancoverdi, favoriti per la vittoria finale, sono eliminati dall'Olimpia Milano, Ettore Messina saluta Treviso (chiamato dal CSKA Mosca) ed il nuovo allenatore, per la stagione 2005-06 è David Blatt, ex Maccabi Tel Aviv; infine le partenze del 2005 del play livornese Massimo Bulleri (ora Olimpia Milano) e del centro trevigiano Denis Marconato verso l'FC Barcelona.