Fondato nel 1872, il Dumbarton è uno dei più antichi club scozzesi, il quarto in ordine di tempo dopo Queen's Park, Kilmarnock e Stranraer, pur non essendo tra i fondatori della SFA (1873). Fu invece uno dei partecipanti al primo campionato di calcio scozzese, e attualmente è uno dei cinque club ancora attivi e iscritti ai campionati nazionali (insieme a Celtic, Rangers, Hearts e St. Mirren).
Già con una Scottish Cup in bacheca, vinta nel 1883 contro il Vale of Leven (2-1), il Dumbarton prese parte al primo campionato, la Scottish Football League 1890-1891, che vinse a pari merito coi Rangers; primeggiò anche nel campionato successivo, concludendo con due punti di vantaggio sul Celtic e confermandosi la squadra più forte della nazione, peraltro con vittorie nette sui Rangers (6-0 nel maggio 1892) e sul Celtic (0-8 nell'amichevole del 1º gennaio 1892, la peggior sconfitta casalinga del Celtic, ricordata anche per essere stata la prima partita giocata con le reti alle porte).
Tuttavia il club declinò abbastanza velocemente: nelle stagioni successive non si classificò mai sopra il quinto posto, e nel 1896, solo quattro anni dopo la vittoria del campionato, retrocesse in Division Two. Qui disputò una stagione, dopodiché si ritirò dai campionati, rimanendo attivo a livello nazionale solo in Coppa di Scozia, dove nel 1897 perse la sua quinta finale (sconfitta 5-1 contro i Rangers). Nel 1901 si sciolse per i persistenti problemi finanziari.
Il Dumbarton si ricostituì nel 1905, e l'anno successivo tornò a disputare la Division Two. Nel 1913 fu promosso in Division One, in cui militò per nove stagioni consecutive (dal 1913-14 al 1921-22), ma senza ottenere risultati di rilievo. Ridiscese poi in Division Two dove rimase per quasi cinquant'anni, eccetto una stagione in Division Three.
Nel 1972 vinse la Division Two e riconquistò un posto in massima serie, dalla quale retrocesse nella stagione 1974-75, in occasione della riforma dei campionati. Prese parte alla nuova First Division (seconda divisione) e nel 1984, come secondo classificato, fu promosso. La stagione 1984-85 fu l'unica che il Dumbarton disputò in Premier Division, nonché l'ultima in massima serie: infatti arrivò al nono posto e retrocesse.
Negli anni seguenti fece la spola tra la First Division e la Second Division; nel 1998 retrocesse per la prima volta in Third Division, la quarta serie nazionale. Risalì in Second Division nel 2002, poi scese di nuovo nel 2006. Tre anni dopo ottenne un'altra promozione in Second Division e nel 2012 riuscì a riprendere la First Division, poi diventata Scottish Championship. Ha mantenuto la categoria fino alla stagione 2017-18, quando è retrocesso perdendo lo spareggio contro l'Alloa Athletic. Dopo quattro campionati di League One, nel 2021-22 retrocede in League Two, sconfitto ai play-out dall'Edinburgh City.
Il Dumbarton gioca le proprie partite interne al Dumbarton Football Stadium, noto anche come The Rock, costruito nel 2000 e con una capienza di 2.020 posti. In precedenza lo storico stadio di casa era il Boghead Park (1879-2000).
Nero, bianco e giallo
Scozia
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