CS Gilortul Târgu Cărbunești îşi are originea în anul 1976, când a fost fondat Clubul Sportiv Gilortul, sub tutela comunităţii locale din oraşul Târgu Cărbunești, judeţul Gorj.
De-a lungul decadelor, Gilortul a evoluat în competiţiile judeţene, luptând în Liga IV Gorj, unde a alternat perioadele de succes cu cele de dificultăţi, reuşind în mai multe rânduri să câştige campionatul judeţean. Un pas important a fost atins în sezonul 1997-1998, când sub conducerea lui Cristinel Răducan Gilortul a câştigat Liga D Gorj, însă a pierdut barajul de promovare în faţa echipei Şoimii Pâncota. În sezonul următor, echipa a reuşit din nou titlul judeţean şi de această dată a promovat în Divizia C, marcând şi o victorie importantă în faza judeţeană a Cupei României, cu 4-0 în finală împotriva formaţiei Vox Târgu Jiu.
În perioada de dinainte de anul 2000 Gilortul a urcat până în eşaloanele superioare ale fotbalului românesc, având ocazii în Divizia C şi chiar încercări spre Divizia B, dar stabilitatea financiară şi organizatorică a reprezentat mereu o provocare.
Sezonul 2005-2006 este unul memorabil, deoarece Gilortul a mai promovat în Divizia C, dar a revenit rapid în Liga IV după un sezon mai dificil.
Anii 2010 au adus o nouă perioadă de performanțe remarcabile pentru club. Gilortul a câştigat de patru ori titlul judeţean în Liga IV Gorj, în sezoanele 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016 şi 2018-2019, confirmându-şi statutul de echipă de referinţă a judeţului.
În paralel, echipa s-a impus şi în Cupa României – faza judeţeană, obţinând trofeul în 2013-2014 şi 2014-2015.
După aceste rezultate, în vara anului 2019 a câștigat un nou titlu de campioană și de data aceasta a reușit din nou să promoveze în Liga III, câştigând barajul cu 3-0 pe stadionul propriu „Cristinel Răducan”, în fața campioanei județului Mehedinți, CS Strehaia.
Astăzi CS Gilortul Târgu Cărbunești este recunoscut drept unul dintre cluburile importante ale judeţului Gorj, cu obiective ambițioase de performanţă şi dezvoltare, dorind să fie etalon sportiv local şi regional.