La Unión Sindical Obrera (USO) fue fundado a finales de la década de 1950 por núcleos cristianos de clase obrera. Alcanzó una notoria presencia durante la Transición Democrática. En 1961 se aprueba la Carta Fundacional y se constituye la Unión Sindical Obrera en la clandestinidad​. Cinco años más tarde, en 1966, se fundó la Unió Sindical Obrera de Cataluña (USOC).

Coincidiendo con el año de su legalización, gran parte de la organización se integró en la UGT, y en 1980 otra parte de la militancia ingresó en Comisiones Obreras, lo que la dejó bastante debilitada, aun manteniendo su perfil autónomo respecto a los partidos políticos.

Durante 25 años su secretario general fue Manuel Zaguirre, que asumió el cargo con sólo 28 años. Tras el VII Congreso (13 de abril de 2002) Zaguirre dejó la Secretaría General, creándose el cargo de Presidente Honorífico para él, y conservando el cargo de Vicepresidente de la Confederación Mundial del Trabajo (CMT). Le sucedió en el cargo Benito López González, hasta entonces Secretario General de USO-Canarias, que desempeñó la Secretaría General de la USO hasta el VIII Congreso, celebrado en diciembre de 2005, siendo sustituido por Julio Salazar Moreno. En noviembre de 2017 se celebró el XI Congreso Confederal, en el que fue elegido secretario general del sindicato Joaquín Pérez da Silva.

En octubre de 2005 la USO se integró en la Confederación Europea de Sindicatos (CES), y en 2006 fue miembro fundador de la Confederación Sindical Internacional, fruto de la fusión de la CMT, la CIOSL y otras centrales sindicales independientes. En la actualidad es la tercera central sindical con más afiliados en España.

Sus órganos confederales son los siguientes: Comisión Ejecutiva Confederal, Comité Confederal, Consejo Confederal, Congreso Confederal y Comisión Confederal de Garantías.