L’azienda viene fondata nel secondo dopoguerra, nell’anno 1949 a Pordenone. L’attività inizia come un piccolo laboratorio per la produzione di cancelli ed inferriate.
È nel 1954 che avviene il primo vero passo verso uno sviluppo di tipo industriale con il trasferimento nelle officine di viale Grigoletti.

La produzione comincia ad orientarsi verso la media carpenteria, si costruiscono le prime strutture in acciaio per gli edifici industriali, vengono acquisiti i primi lavori con enti pubblici come l’ENEL. In questi anni Zanussi inizia la sua attività ed affida la costruzione degli stabilimenti alla Cimolai.

L’attività ha intanto iniziato ad assumere un livello nazionale con necessità di strutture produttive più adeguate alle crescenti richieste del mercato. Nei primi anni 60 viene progettato e realizzato lo stabilimento di viale Venezia che entra in funzione nel 1963 con impianti e macchinari tecnologicamente all’avanguardia per l’epoca.

Agli inizi degli anni 60 il boom economico trascina l’espansione dell’attività industriale in tutta Italia. Industrie come Zanussi e Fiat affidano alla Cimolai l’espansione degli stabilimenti.
In questi anni si cominciano a realizzare i primi palazzi in acciaio, le prime grandi infrastrutture, viadotti e ponti.

Allo scadere del decimo anno di attività dello stabilimento le infrastrutture nazionali sono in pieno sviluppo, autostrade, strade statali, ferrovie sono in espansione e richiedono al mercato grandi quantità di strutture con dimensioni sempre più significative che non si riesce a sviluppare nello stabilimento a disposizione.

Nel 1974 viene costruito lo stabilimento di Polcenigo, nel 1985 lo stabilimento di Roveredo in Piano e nel 1991 il Centro Servizi a San Quirino.

La gamma di prodotti si amplia introducendo la costruzione di ricoveri per aereo in speciali strutture in acciaio che consente la penetrazione prima nel mercato europeo e poi in quello mondiale.
Le attuali dimensioni hanno portato alla realizzazione di opere di grande importanza come il Viadotto sul Grand Canal Maritime a Le Havre, il Second Severn Crossing Bridge presso Bristol nel 1995,  lo stadio Olimpico di Atene nel 2003.

La spinta verso nuovi mercati e opere sempre più impegnative fanno del trasporto una variabile strategica del sistema produttivo. Per tali motivi la Cimolai ha costruito un nuovo stabilimento sulle sponde dell’Aussa Corno dotato di banchina per l’attracco delle navi.
Qui inizia la produzione di tubi di grosso diametro e grosso spessore e la costruzione di scafi per navi e mega Yacht.
Nel 2007 la Cimolai ha acquisito un nuovo stabilimento di produzione a Puerto Ordaz in Venezuela.