Στις 20 Σεπτεμβρίου 1970 με τη σύνταξη του καταστατικού του Aθλητικού Ομίλου Ορεστιάδας ανοίγει το σημαντικότερο κεφάλαιο για την αθλητική ιστορία της ακριτικής πόλης, ενώ νομικά ο σύλλογος ιδρύεται στις 23 Ιανουαρίου 1971.
Ιδρυτικά μέλη υπήρξαν οι Κυζιρίδης Κυριάκος, Αντωνιάδης Σωκράτης, Παπαδαμάκης Πασχάλης, Τασιούλης Χρήστος, Μασούδης Αργύριος, Ζαριφείδης Κων/νος, Χατζηκωστής Κων/νος, Ουζουνίδης Νικήτας, Αποστολίδης Σταύρος, Αρβανιτόπουλος Σαμουήλ, Κουλαξίδης Σταύρος, Μπερμπεριάν Αρσέν, Μπαντίδης Αδαμάντιος, Τσακιρίδης Σάββας, Σιμσιρίκης Γεώργιος, Τυμπανίδης Γεώργιος, Αποστόλου Βύρων, Χατζηγιάννης Παναγιώτης, Σταματόπουλος Κων/νος, Χατζηβασιλείου Νικόλαος, Κουλαξίδης Λάμπρος, Κυζιρίδης Σωτήριος, Ράϊκος Αθανάσιος, Κυριακίδης Ιωάννης, Μακρίδης Κωνσταντίνος, Παλλίδης Ιάκωβος, Νεμτσίδης Ανέστης, Μπαντούδης Δημήτριος, Νεστορίδης Νέστορας και Μαυρομάτης Χρήστος.
Σκοπός του νέου σωματείου όπως αναφέρεται στο ιδρυτικό καταστατικό είναι: «Η σύμμετρος και αρμονική ανάπτυξης των σωματικών και ψυχικών δυνάμεων και δεξιοτήτων των μελών και η δημιουργία ισχυρών και ηθικών χαρακτήρων δια της χρησιμοποιήσεως της Γυμναστικής, της Αγωνιστικής και λοιπών ασκήσεων, εν συνδυασμό προς την εφαρμογή προπονητικού προγράμματος επί των αθλουμένων».
Το τμήμα που μονοπώλησε το ενδιαφέρον της πόλης και έτυχε της μεγάλης φροντίδας και συμπαράστασης των διοικούντων του Α.Ο. Ορεστιάδας ήταν το τμήμα Πετοσφαίρισης Ανδρών.
Η ίδια η δημιουργία του Α.Ο. Ορεστιάδας οφείλεται στην αγάπη ορισμένων από τα ιδρυτικά του μέλη για αυτό το άθλημα.
Έκτοτε, από την αγνή και φιλότιμη προσπάθεια αυτών, η ομάδα πέρασε από όλες τις εθνικές κατηγορίες και έφτασε μέχρι την δεύτερη θέση του CEV Cup (Ευρωπαϊκό Κύπελλο Συνομοσπονδίας).
Στην μεγάλη επιτυχία της ομάδας συνετέλεσε και η συμφωνία χορηγίας με την εταιρία DIANA η οποία σήκωσε το οικονομικό βάρος τις χρονιές 1993-2000 και συνέδεσε το όνομά της με την ομάδα-θρύλο της επαρχιακής Ελλάδας.
Η πρώτη ομάδα Πετοσφαίρισης του Α.Ο. Ορεστιάδας που αγωνίστηκε την αγωνιστική περίοδο 1971-72 αποτελούνταν από τους εξής αθλητές: Σάκαρης, Πεταλωτής, Νεντίδης, Αρβανιτίδης, Κεμαλής, Μπαξεβάνης, Μπακαλίδης, Παπαλαμπίδης, Τασιούλης, Μπάρμπας και Γκαράς.
Το 1984 αποτελεί χρονιά-ορόσημο στην ιστορία του Α.Ο. Ορεστιάδας, καθώς συμπίπτει με την άνοδο στην Α Εθνική Κατηγορία Ανδρών.
Με προπονητή τον Ηλία Ιεροκλή και αθλητές τους Γκαρά, Πασαλίδη, Μπάρμπα, Σταματόπουλο, Ραλλούση, Σκαρλατίδη, Ντεβεντούδη, Κωνσταντινίδη, Τεμελούδη, Διγγελίδη, Σταμπολίδη η ομάδα πέτυχε τον άθλο για μια επαρχιακή ομάδα κερδίζοντας την άνοδο στα μπαράζ της Πάτρας.
Η πρώτη ομάδα που έπαιξε στην Α' Εθνική κατηγορία αποτελούνταν από τους εξής αθλητές: Ντεβεντούδης, Καλογιαννίδης, Κυλίτσης, Χασλαμαϊδης, Κυριαζίδης, Πασαλίδης, Τουντζιαράκης, Σταματόπουλος, Μοσχοφίδης, Κωνσταντινίδης, Γκουτσίδης. Προπονητής εκείνης της ομάδας ήταν ο «δάσκαλος» Γιώργος Καμπερίδης, ο οποίος έβαλε και τις βάσεις για τη δημιουργία μιας μεγάλης ομάδας, αναπτύσσοντας το φυτώριο και ανακαλύπτοντας δύο αθλητές σύμβολα για τον Α.Ο. Ορεστιάδας: Το Νίκο Σαμαρά και τον Αντώνη Τσακιρόπουλο.
Την τριετία 1984-87 η ομάδα είχε ως στόχο της την παραμονή στην κατηγορία και από το 1989 και μετά κατάφερε να πρωταγωνιστεί στην Α' Εθνική Κατηγορία.
Ο πρώτος ξένος παίκτης που αγωνίστηκε με τη φανέλα του Α.Ο Ορεστιάδας ήταν ο Σουηδός Johansson ο οποίος μεταγράφηκε στην ομάδα μαζί με τον Γιάννη Καλμαζίδη το 1989.
Έκτοτε, πολλοί μεγάλοι ξένοι αθλητές πέρασαν από την ομάδα μεταξύ των οποίων οι Γιούρι Γκόρτσιανουκ, Γούρι Κοροβιάνσκι (Ρωσία), Μάρτιν Στόεφ, Νάϊντεν Ναϊντένοφ, Νικολάϊ Ζελιάσκοφ, Πλάμεν Κονσταντίνοφ (Βουλγαρία), Μίλαν Τζούριτς, Ντέγιαν Μπρντοβιτς, Μπόγιαν Μίλιτς, Βέλικο Πέτκοβιτς (Γιουγκοσλαβία), Χόρχε Ελγκέτα, Σαντιάγκο Νταραϊντού (Αργεντινή), Ιγκόρ Ποπόφ (Ουκρανία), Έντι Σκόριτς (Σερβία), Ντάλιπορ Πόλακ, Πέτρ Ζάπλεταλ (Τσεχία), Μακ Κένζι (ΗΠΑ).
Κατά την μεγάλη σταδιοδρομία του Αθλητικού Ομίλου Ορεστιάδας στα αγωνιστικά δρώμενα του ελληνικού βόλεϊ ξεχωριστή θέση καταλαμβάνουν οι τέσσερις συμμετοχές σε τελικούς πρωταθλημάτων της Α1 ανδρών και Κυπέλλου Ελλάδος, αλλά και οι συμμετοχές σε τέσσερα Final 4 Κυπέλλων Ευρώπης.
Η πρώτη μεγάλη υπέρβαση έγινε τη σεζόν 1992-93 όπου ο Αθλητικός Όμιλος Ορεστιάδας καταλαμβάνει την 2η θέση του πρωταθλήματος πίσω από τον Ολυμπιακό, ενώ την ίδια χρονιά συμμετέχει στον τελικό του Κυπέλλου Ελλάδος που πραγματοποιήθηκε στο Αλεξάνδρειο Μέλαθρο Θεσσαλονίκης. Η ήττα από τον Ολυμπιακό με 3-0 στον τελικό αφήνει σε όλους πικρή γεύση, ωστόσο το... νερό είχε μπει για τα καλά στο αυλάκι...
Το 1993-94 η ομάδα πανηγυρίζει την παρθενική της συμμετοχή σε Ευρωπαϊκό Final 4 (Κύπελλο Κυπελλούχων) πηγαίνοντας στη Γενεύη όπου θα τερματίσει 4η πίσω από τις θρυλικές Sisley Treviso, την Milano και τη γαλλική AC Cannes.
Την επόμενη σεζόν (1994-95) ο Αθλητικός Όμιλος Ορεστιάδας γράφει «χρυσή» σελίδα στην ιστορία του, καθώς φθάνει στον τελικό του Final 4 του Κυπέλλου Συνομοσπονδίας το οποίο φιλοξενήθηκε στην Ιταλία. Στον ημιτελικό ο Α.Ο.Ορεστιάδας επικρατεί της Milano του Σίλβιο Μπερλουσκόνι με 3-2 κάνοντας την ολική επαναφορά από το 0-2 σετ. Ωστόσο στον τελικό της διοργάνωσης χάνει από την γηπεδούχο Πάρμα με 3-0 καταλαμβάνοντας την 2η θέση η οποία προκάλεσε πανευρωπαϊκό θαυμασμό.
Την αποστολή της ομάδας υποδέχεται με τιμές ο τότε υπουργός Εξωτερικών Κάρολος Παπούλιας, ενώ ο υφυπουργός αθλητισμού Γιώργος Λιάνης υποσχέθηκε την κατασκευή ενός νέου γυμναστηρίου το οποίο έμελλε να εγκαινιαστεί 10 χρόνια αργότερα...
Πρόεδρος του συλλόγου ήταν ο Σάκης Κούμπης η διοίκηση του οποίου άφησε εποχή στον σύλλογο.
Τη σεζόν 1995-96 η Ορεστιάδα καταλαμβάνει την 3η θέση στην κανονική διάρκεια του πρωταθλήματος Α1 ανδρών, αλλά στα ημιτελικά ο Άρης θα πάρει το εισιτήριο προς τον τελικό του πρωταθλήματος και ο ΑΟΟ τερματίζει 3ος στην κανονική περίοδο εξασφαλίζοντας την συμμετοχή του στο Κύπελλο Συνομοσπονδίας. Καταφέρνει και πάλι να προκριθεί στο Final 4 του Κυπέλλου Συνομοσπονδίας που διεξήχθη στο Παρίσι. Οι «πράσινοι» τερματίζουν 4οι πίσω από τις Ιταλικές Cuneo και Ravenna, αλλά και την Odolena Τσεχίας.
Τη σεζόν 1996-97 η ομάδα αν και τερματίζει στην 4η θέση της κανονικής περιόδου με εντυπωσιακή πορεία στα πλέι οφ. Στα ημιτελικά απέκλεισε τον Ολυμπιακό και έφτασε στους τελικούς με μειονέκτημα έδρας απέναντι στον Άρη από τον οποίο έχασε τον τίτλο με νίκες 2-1.
Η δεύτερη μεγάλη κορύφωση της Ορεστιάδας για την κατάκτηση ενός τίτλου ήταν η σεζόν 1997-98. Έφτασε στους τελικούς έχοντας και το πλεονέκτημα έδρας κόντρα στον Ολυμπιακό. Σε πέντε συναρπαστικές αναμετρήσεις που θα μείνουν στην ιστορία κόντρα στον Ολυμπιακό κρίθηκε ο τίτλος. Οι δύο ομάδες έφτασαν σε πέμπτο αγώνα που έγινε στην Ορεστιάδα, όμως, εκεί ο Ολυμπιακός του Τζιαμπάολο Μοντάλι νίκησε 3-1 και πήρε τον τίτλο.
Το 1998-99 η Ορεστιάδα τερμάτισε στην 4η θέση στην κανονική διάρκεια του πρωταθλήματος. Στα πλέι οφ τερματίζει στην 3η θέση επικρατώντας του ΠΑΟΚ στους μικρούς τελικούς εξασφαλίζοντας την έξοδό της στο Κύπελλο Συνομοσπονδίας...
Τη σεζόν 1999-00 η Ορεστιάδα τερμάτισε στην 3η θέση της Α1, ενώ αγωνίστηκε για 4η φορά σε Ευρωπαϊκό Final 4. Στην Φλωρεντία της Ιταλίας οι «πράσινοι» τερματίζουν 4οι πίσω από τις Ιταλικές Roma του Μοντάλι και Modena, αλλά και την Mostostal από την Πολωνία.
Η παρουσία του Αθλητικού Ομίλου Ορεστιάδα θα συνεχίσει να είναι καλή στην Α1 μέχρι το 2004. Παρότι είναι η χρονιά που εγκαινιάζεται το νέο μεγάλο γυμναστήριο της πόλης αρχίζουν τα οικονομικά προβλήματα και η πτωτική πορεία που είχε αποκορύφωμα τον υποβιβασμό στην Α2 στο τέλος της σεζόν 2006-07.
Έπειτα από δύο χρονιές εκεί, οι «πράσινοι» γνωρίζουν νέο υποβιβασμό και το 2009 αγωνίζεται στην Β΄ Εθνική κατηγορία βιώνοντας τεράστιες δυσκολίες επιβίωσης.
Το πέρασμά από την Β Εθνική αποδείχθηκε σύντομο μιας και το 2010 η ομάδα επιστρέφει αήττητη στην Α2 με την ελπίδα να συνεχιστεί η πορεία ανόδου και ο ΑΟΟ να επιστρέψει κάποια στιγμή στην φυσική της θέση.
Ημέρα πένθους η 4η Ιανουαρίου 2013. Η είδηση του θανάτου του Νίκου Σαμαρά πέφτει σαν κεραυνός στην πόλη και από τότε όλοι ορκίζονται επιστροφή στην Volleyleague και πίστη στο δρόμο που χάραξε ο μεγάλος «Σαμ».
Το όνειρο της επιστροφής στην Volleyleague έγινε πραγματικότητα με το τέλος της σεζόν 2013-14. Η Ορεστιάδα τερμάτισε στην πρώτη θέση του Γ΄ ομίλου της Α2 ανδρών και διοργάνωσε τον Β΄γύρο των μπαράζ ανόδου μαζί με τη ΜΕΝΤ, το Κολλέγιο Αθηνών και την Αργυρούπολη. Παρά το κακό ξεκίνημα στον Α΄γύρο που έγινε στη Νέα Πέραμο η Ορεστιάδα κατακτά το δεύτερο εισιτήριο ανόδου για την Volleyleague πίσω από την πρωταθλήτρια ΜΕΝΤ. Προπονητής της ήταν ο Νίκος Αντωνιάδης.
Η νέα διοίκηση του Βασίλη Γκιζάνη πέτυχε το στόχο της επιστροφής και έχει βάλει νέο στοίχημα την καθιέρωση της ομάδας στην ελίτ του ελληνικού επαγγελματικού βόλεϊ με νέο προπονητή τον Κώστα Δεληκώστα.
Εκτός από τους ξένους παίκτες που κατά καιρούς απέκτησε η Ορεστιάδα, την ομάδα αποτελούσαν πολλοί γηγενείς αθλητές οι οποίοι τίμησαν την φανέλα της Ορεστιάδας όπως και αυτή των Εθνικών ομάδων Ανδρών, παίδων και εφήβων.
Οι εφηβικές και παιδικές ομάδες της Ορεστιάδας κατέκτησαν πολλά πανελλήνια πρωταθλήματα στις κατηγορίες τους αποδεικνύοντας συνεχώς ότι ο Έβρος αποτελεί τη γνήσια Μητρόπολη του ελληνικού βόλεϊ.