後楽園球場→東京ドーム開催の社会人野球(JABA)の全国選手権、1927年、MLBのホームアンドアウェーに着想し発足。
当初は「全日本都市対抗野球大会」の名で開催されたが、1935年の第9回から現在の名称に変更。
1941年(第15回)に予選を終了しながら当局の指示により大会中止、1943年~1945年に戦局悪化に伴い大会中止されたが1946年に復活。
1950年の第21回大会から都市対抗出場チームが予選敗退チームから選手の応援を得てチームを強化する「補強制度」採用。
当初は1次予選で5人、2次予選で5人の計10人補強できたが、1978年の第49回大会から5人までに、2010年の81回大会からは3人まで補強できる。また、2023年からは20秒以内に投げなければボールが1つ追加される規程がMLBと同じく新たに導入された。
優勝チームは「黒獅子旗」、準優勝チームは「白獅子旗」、本戦の3位チームは「黄獅子旗」が贈与される。