El ‘vino tinto y oro’ en 13 oportunidades ha estado en un certamen continental. Copa Libertadores, Copa Conmebol y Copa Sudamericana han sido los torneos y la máxima instancia alcanzada fueron los cuartos de final.
| Torneo / Año | Instancia Alcanzada |
| Copa Libertadores 1982 | Segunda Fase (3ro del grupo por debajo de Cobreloa y Olimpia) |
| Copa Libertadores 1983 | Fase de Grupos (2do por debajo de América de Cali)* |
| Copa Conmebol 1996 | Octavos de Final (Eliminado por Vasco da Gama) |
| Copa Conmebol 1997 | Cuartos de Final (Eliminado por Universitario de Perú) |
| Copa Libertadores 2004 | Fase de Grupos (3ro por debajo de River Plate y Deportivo Táchira) |
| Copa Sudamericana 2006 | Octavos de Final (Eliminado por Pachuca) |
| Copa Libertadores 2007 | Fase de Grupos (3ro por debajo de Gremio y Cúcuta) |
| Copa Sudamericana 2010 | Cuartos de Final (Eliminado por Independiente de Avellaneda) |
| Copa Libertadores 2011 | Fase de Grupos (3ro por debajo Cruzeiro y Estudiantes) |
| Copa Sudamericana 2012 | Segunda Fase (Eliminado por Universidad Católica de Chile) |
| Copa Libertadores 2013 | Fase de Grupos (3ro por debajo de Santa Fe y Real Garcilaso) |
| Copa Sudamericana 2015 | Octavos de Final (Eliminado por Sportivo Luqueño) |
| Copa Sudamericana 2016 | En curso |
*Solo clasificaba el primero del Grupo traidor
Las más recordadas
Copa Libertadores 1982
Primera participación de Deportes Tolima en un torneo internacional. Le fue muy bien en su debut al quedar primero del Grupo 3 por encima de Atlético de Nacional, Estudiantes de Mérida y Deportivo Táchira. En el triangular semifinal ocupó el último puesto. El equipo contaba con jugadores como Francisco Maturana, el brasilero ‘Sapuca’ y Víctor Hugo del Río.
Copa Libertadores 2004
Eliminado en la fase de grupos y se recuerda el gran partido ante River Plate en el Manuel Murillo Toro. Los ‘millonarios’ empezaron ganando con anotación del ‘Rolfi’ Montenegro. Ricardo Ciciliano y Justiniano Peña dieron vuelta al resultado, pero en los últimos tres minutos Fernando Cavenaghi marcó dos goles.
Copa Sudamericana 2010
Jugó los cuartos de final contra Independiente de Avellaneda donde la ida fue un 2 – 2 en Ibagué. Ese día marcaron Wilder Medina (40’) y Rodrigo Marangoni (73’) por Tolima, mientras que el ‘Cuqui’ Silvera (30’) y Julián Velázquez (77’) por los ‘Diablos Rojos’.
Hubo mucha polémica en la vuelta cuando le anularon un gol legítimo a Yesid Martínez por supuesta falta contra el arquero Hilario Navarro. El partido terminó 0 – 0 y los argentinos clasificaron.
Copa Libertadores 2011
En la fase previa eliminó al Corinthians de Roberto Carlos y Ronaldo. La ida fue 0 – 0 en Brasil y la vuelta 2 – 0 con goles de Danny Santoya (66’) y Wilder Medina (78’). Aquel día fue el último partido de Ronaldo como profesional. (Ver: O Fenômeno…el goleador que deslumbró y se retiró en Colombia)