Первое упоминание о Дорогомиловском рынке как отдельном торговом месте относится к 1938 году. Годом ранее поблизости, рядом с Киевским вокзалом была построена станция метро Киевская, и вскоре около неё начали работу торговые ряды, где продавались овощи, фрукты и цветы из близлежащих колхозов. В 1981 году было возведено первое капитальное здание Дорогомиловского рынка, куда переместилась большая часть торговли.

Внешний облик здание приобрело в 1998 году. Дорогомиловский рынок стал первым в столице, который в 2000-е годы начал работать с хорекой (HoReCa (Hotel, Restaurant, Cafe) -канал сбыта товаров для сегмента в сферы услуг, общественного питания и гостиничного хозяйства.

Реконструкция рынка началась в 2016 году без его закрытия и завершилась на следующий год. В ходе работ было построено новое здание, увеличившее общую площадь торгового комплекса почти вдвое, благоустроен сквер, интерьеры переоборудованы по европейскому образцу.

По состоянию на 2018 год Дорогомиловский рынок является одним из центров продуктовой торговли Москвы с посещаемостью около 35 тысяч человек в день. Для контроля качества на нём действует круглосуточная ветеринарная служба. Рынок активен в социальных сетях, организует кулинарные мастер-классы, экскурсии, презентации и дегустации блюд национальных кухонь и фермерских продуктов. С 2013 года на его территории проходит ежегодный фестиваль продуктов Moscow City Bazar