Chín quốc gia đã đăng cai Đại hội thể thao châu Á. Bốn mươi sáu quốc gia đã tham gia Thế vận hội, bao gồm Israel, quốc gia đã bị loại khỏi Đại hội sau lần tham gia cuối cùng tại 1974. Phiên bản gần nhất của Đại hội được tổ chức tại Hàng Châu, Trung Quốc từ ngày 23 tháng 9 đến ngày 8 tháng 10 năm 2023.
Kể từ năm 2010, thông thường nước chủ nhà Đại hội thể thao châu Á sẽ tổ chức Đại hội Thể thao Người khuyết tật châu Á được tổ chức ngay sau khi Thế vận hội kết thúc. Sự kiện này dành riêng cho các vận động viên khuyết tật giống như phiên bản lục địa của Thế vận hội dành cho người khuyết tật. Nhưng không giống như những gì xảy ra ở Thế vận hội Paralympic khi hợp đồng của thành phố đăng cai đề cập đến việc tổ chức cả hai sự kiện, trường hợp của châu Á không đề cập đến việc bắt buộc tổ chức cả hai sự kiện. Thay vào đó, việc loại trừ Đại hội thể thao người khuyết tật châu Á khỏi hợp đồng với thành phố đăng cai Đại hội thể thao châu Á có nghĩa là cả hai sự kiện đều diễn ra độc lập với nhau và có thể dẫn đến những trường hợp trong tương lai hai sự kiện này sẽ được tổ chức ở các thành phố và quốc gia khác nhau.
Tuy nhiên, đến ASIAD 1954 tại Manila, Philippines, quy mô đại hội đã được nâng lên một bước, với sự xuất hiện thêm 8 quốc gia và vùng lãnh thổ. Cho dù môn đua xe đạp bị loại bỏ, số môn cũng được nâng lên con số 8 với sự bổ sung quyền anh, bắn súng và vật.
Năm 1958, ASIAD tổ chức tại Tokyo, Nhật Bản với 1.422 vận động viên, dự tranh 13 môn thể thao. Sức hút của ASIAD bắt đầu lan tỏa khắp châu lục. Lần đầu tiên, lễ rước đuốc được tổ chức.
Tổ chức lại Liên đoàn
Năm 1962, Indonesia đăng cai ASIAD nhưng họ phản đối sự tham gia của Đài Loan và Israel, dẫn đến sự bất đồng trong nội bộ đại hội. IOC đe dọa sẽ không ủng hộ kì ASIAD này nếu nước chủ nhà muốn đẩy hai nước trên ra khỏi đại hội. Cùng lúc, nhiều tổ chức thể thao khác như Liên đoàn điền kinh nghiệp dư Quốc tế, Liên đoàn cử tạ Quốc tế cũng gây sức ép cho Indonesia về điều này. Bất chấp, ASIAD vẫn diễn ra tại Indonesia mà không có mặt Đài Loan và Israel.
Năm 1966, Thái Lan đã làm hình ảnh của ASIAD được khôi phục trở lại khi tổ chức ở Bangkok. Kỳ đại hội này được đánh giá là một kỳ đại hội thành công rực rỡ. Năm 1970, mối đe dọa về an ninh từ phía Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Triều Tiên khiến Hàn Quốc phải hủy kế hoạch làm chủ nhà ASIAD. Thái Lan lại tổ chức đại hội mặc dù họ đã từng làm chủ nhà đại hội trước đó. Điều đáng chú ý là kì đại hội này lại sử dụng kinh phí của Hàn Quốc. Đây là thời điểm mà khu vực Đông Nam Á đã có những đóng góp to lớn cho sự phát triển của phong trào thể thao châu lục.
Năm 1973 Liên đoàn có thêm bất đồng khác sau khi Hoa Kỳ và các quốc gia khác chính thức công nhận nhà nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa và các nước Ả Rập, phản đối Israel. Năm 1974, Iran đăng cai. Vấn đề Trung Hoa Dân Quốc (Đài Loan) và Israel tiếp tục gây tranh cãi. Về Đài Loan, Liên đoàn Đại hội Thể thao châu Á quyết định khai trừ nhưng lại cho phép CHDCND Triều Tiên tham dự. Về Israel, các quốc gia Ả Rập ra sức phản đối nhưng Iran vẫn cho phép Israel tham gia. Lúc này con số các nước và vùng lãnh thổ tham dự đã lên tới 25. Năm 1977, những cuộc xung đột với Bangladesh và Ấn Độ khiến Pakistan cũng phải hủy kế hoạch tổ chức ASIAD vào năm sau. Đại hội lần nữa lại tổ chức tại Thái Lan (1978).
Các Ủy ban Olympic quốc gia (NOCs) quyết định tái cơ cấu Liên đoàn Đại hội Thể thao châu Á (AGFs). Một hiệp hội mới được hình thành tháng 11 năm 1981 với tên gọi Hội đồng Olympic châu Á (OCA). Ấn Độ đã được lên kế hoạch tổ chức kì Đại hội 1982 và OCA quyết định giữ nguyên lịch hoạt động của AGFs và chính thức giám sát Đại hội từ năm 1986 ở Hàn Quốc. Năm 1982, New Delhi lần thứ hai đứng ra đăng cai ASIAD. Lần này có 33 quốc gia và vùng lãnh thổ tham dự với 4.500 vận động viên. Đây cũng là kỳ ASIAD có sự tham gia trở lại của các vận động viên nước Việt Nam thống nhất.
Năm 1986, Hàn Quốc đăng cai và coi ASIAD lần này chính là bước tập dượt cho Olympic 1988 mà họ là chủ nhà. Đài Loan (Trung Hoa Dân Quốc) được tham gia lại nhưng OCA quyết định căn cứ theo những chẩn mực IOC đặt cho Đài Loan là sử dụng tên gọi Trung Hoa Đài Bắc. OCA cũng đồng ý loại trừ vĩnh viễn Israel ra khỏi danh sách thành viên và yêu cầu nước này tham gia các cuộc tranh tài của châu Âu.
Năm 1990, ASIAD đến với Bắc Kinh, Trung Quốc, ngôi vô địch toàn đoàn thuộc về nước chủ nhà.
Năm 2002, ASIAD được tổ chức tại Busan, Hàn Quốc với nhiều kỉ lục thế giới được thiết lập. Đại hội ghi nhận sự trở lại của Afghanistan và sự tham gia lần đầu tiên của Đông Timor.
Năm 2006, ASIAD được tổ chức tại Doha, Qatar. Chủ tịch OCA Sheikh Ahmad Al-Fahd Al-Sabah bác đơn tham dự của Australia, với lý do Australia chuyển từ châu Đại Dương sang châu Á tham dự có thể là một bất công cho các quốc gia nhỏ khác ở châu Đại Dương.
Năm 2010, ASIAD được tổ chức tại Trung Quốc lần thứ hai, nhưng lần này địa điểm đăng cai là ở Quảng Châu.
Năm 2009, OCA thay đổi chu kỳ tổ chức Đại hội Thể thao châu Á. Theo đó, Đại hội sẽ được tổ chức trước Thế vận hội một năm. Sau Incheon 2014 sẽ là Asian Games 2019. Tuy nhiên, OCA đã quyết định tổ chức ASIAD 18 vào năm 2018, chứ không phải 2019 như trước.
Cũng ở ASIAD 2018, đại hội này ban đầu diễn ra tại Hà Nội, Việt Nam. Tuy nhiên, đến ngày 17 tháng 4 năm 2014, Chính phủ Việt Nam đã tuyên bố không đăng cai đại hội này với lý do không đảm bảo kinh phí tổ chức. Đến ngày 19 tháng 9 năm đó, thủ đô Jakarta của Indonesia được Hội đồng Olympic châu Á trao quyền đăng cai đại hội này thay cho Việt Nam.
Năm 2030, ASIAD 21 tổ chức tại Doha, Qatar và là lần thứ hai Qatar tổ chức sự kiện này.
Năm 2034, ASIAD 22 tổ chức tại Riyadh, Ả Rập Xê Út và là lần đầu tiên Ả Rập Xê Út tổ chức sự kiện này.
Tính đến thời điểm này, Thái Lan là quốc gia có số lần tổ chức Á vận hội nhiều nhất với bốn lần, tất cả đều ở Băng Cốc. Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản xếp thứ hai với ba lần tổ chức Đại hội Thể thao châu Á. Các quốc gia có hai lần tổ chức Đại hội Thể thao châu Á là Ấn Độ (tất cả đều ở New Delhi), Indonesia (tất cả đều ở Jakarta), Qatar (tất cả đều ở Doha). Những quốc gia có một lần tổ chức bao gồm: Philippines, Iran, Ả Rập Xê Út.
^Tên và chức vụ in nghiêng phản ánh người khai mạc không phải là nguyên thủ quốc gia khi khai mạc Đại hội. Nếu chức vụ in nghiêng một phần thì phần không in nghiêng là chức vụ và tên nguyên thủ quốc gia được đại diện.
^Đài Bắc Trung Hoa tham dự Á vận hội từ năm 1954 đến năm 1982 với tên gọi là Trung Hoa Dân Quốc, và từ năm 1990 tham dự với tên gọi Đài Bắc Trung Hoa.
^Israel tham dự Á vận hội từ năm 1954 đến năm 1982 thì chuyển sang các cuộc tranh tài tại châu Âu do các nước Ả Rập láng giềng từ chối thi đấu với họ vì lý do chính trị.
^Việt Nam tham dự Á vận hội từ năm 1954 đến năm 1974 với tư cách là Việt Nam Cộng hòa, và trở lại tham dự từ năm 1982 đến nay với tư cách là một nước Việt Nam thống nhất.
^Yemen tham dự Á vận hội hai kỳ 1982 và 1986 với tư cách là hai đoàn riêng biệt: Bắc Yemen và Nam Yemen, và tham dự từ năm 1990 với tư cách là một quốc gia thống nhất.
