Sammenslutningen blev grundlagt som American Association for the Advancement of Osteopathy den 19. april 1897 i Kirksville, Missouri, af studerende fra American School of Osteopathy, specielt Andrew Taylor Still. Den blev omdøbt til American Osteopathic Association i 1901.
I september 1901 begyndte AOA at udgive et videnskabeligt tidsskrift med titlen Journal of the American Osteopathic Association. Abonnementer blev tilbudt til AOA-medlemmer, og på det tidspunkt var medlemsgebyret 5 dollars årligt. Tidsskriftet blev udgivet to gange om måneden det første år og derefter månedligt derefter. I 1903 gennemførte AOA den første akkrediteringsundersøgelse af osteopatiske medicinske skoler. Tre år senere gennemførte den amerikanske lægeforening sin første akkrediteringsundersøgelse af amerikanske medicinske skoler, der udsteder medicinske doktorgrader. I april 1927 begyndte AOA at udgive The Forum of Osteopathy, et månedligt blad med nyheder om osteopatisk medicin, AOA og beslægtede grupper. I september 1960 blev bladet omdøbt til The DO.
I begyndelsen af 1900-tallet var AOA, med henvisning til bekymringer om sikkerhed og effektivitet, imod indførelsen af farmakologi i pensumet for osteopatisk medicin. I 1929 stemte AOA’s bestyrelse imidlertid for at tillade undervisning i farmakologi på de osteopædkirurgiske skoler. I 1938 begyndte AOA at kræve, at osteopatiske medicinstuderende skulle have mindst et års universitetsstudier, og i 1940 krævede AOA to års studier. I 1943 grundlagde AOA Healthcare Facilities Accreditation Program (HFAP), en organisation, der akkrediterer hospitaler og andre sundhedsfaciliteter.
I 1957 anerkendte det amerikanske ministerium for sundhed, uddannelse og velfærd AOA som det officielle akkrediteringsorgan for osteopatiske lægeuddannelser. I 1967 anerkendte National Commission on Accrediting (i dag Council for Higher Education Accreditation) AOA som det officielle akkrediteringsorgan for alle aspekter af den osteopatiske lægeuddannelse. Department of Health, Education and Welfare (det nuværende Department of Health and Human Services) anerkendte AOA som det officielle akkrediteringsorgan for osteopatiske hospitaler under Medicare i 1966. I oktober 2015 solgte AOA programmet for akkreditering af sundhedsfaciliteter til Accreditation Association for Hospitals/Health Systems.
I 2016 anlagde en gruppe af osteopatiske læger en antitrustsag mod AOA (Talone et al. v. The American Osteopathic Association), hvor de anfægtede kravet om, at læger skal købe AOA-medlemskab som betingelse for AOA’s bestyrelsescertificering. I 2018 indgik AOA og lægerne en forligsaftale på 35 millioner dollars. Som en del af forliget indvilligede AOA i at ophøre med sin politik om at kræve, at læger skal købe et AOA-medlemskab for at opnå AOA’s bestyrelsescertificering. Forliget blev afsluttet i 2019.
I 2021 anlagde AOA en retssag mod American Board of Internal Medicine (ABIM). Retssagen var rettet mod ABIM’s politik, der kræver, at programledere skal være bestyrelsescertificeret af ABIM, for at kandidater fra det pågældende opholdssted kan være berettiget til ABIM-bestyrelsescertificering.
A AOA støtter den årlige “D.O. Day on Capitol Hill”, hvor mere end 1.000 osteopatiske læger (D.O.s) og osteopatiske medicinstuderende tager til Washington, D.C. for at mødes med kongresmedlemmer for at drøfte aktuelle spørgsmål inden for sundhedsvæsenet, såsom udfordringer med adgang til pleje. Arrangementet tjener som en mulighed for lovgivere til at lære mere om sundhedspleje og osteopatisk medicin og for medicinstuderende til at blive mere fortrolige med den politiske proces.