Das Unternehmen entstand 1999 durch Abspaltung der Semiconductor Components Group (SCG) von Motorola. Die Texas Pacific Group zahlte eine Summe von 1,6 Milliarden US-$ an Motorola, wofür sie 10% der Aktien des neuen Unternehmens und die Kapitalmehrheit bekam.[2][3] 2003 verkaufte Motorola die letzten Anteile an ON Semiconductor. Im Jahr 2007 verkaufte die Texas Pacific Group ihre Anteile an der ON Semiconductor.[4] Das Unternehmen wird seit Gründung an der Nasdaq gehandelt (Symbol an der Nasdaq: ON).
Die neu entstandene ON Semiconductor übernahm die Fertigung und den Vertrieb von Motorolas diskreten Bauelementen und Standardprodukten, wie Logik-ICs und analoge ICs. Seit der Gründung hat ON Semiconductor andere Unternehmen bzw. Unternehmensteile aufgekauft und deren Produkte ins Portfolio eingegliedert. So wurde 2007 beispielsweise die Voltage Regulation & Thermal Management Group von Analog Devices übernommen. 2008 wurde die Firma AMI Semiconductor übernommen.
2010 hat ON Semiconductor die Halbleitersparte von Sanyo übernommen.[5]
Die im November 2015 bekanntgegebene Absicht Fairchild Semiconductor für 2,4 Milliarden US-Dollar zu übernehmen,[6] wurde im August von der FTC unter Auflagen genehmigt. Da der kombinierte Marktanteil von On und Fairchild bei IGBTs für Kfz-Zündsysteme über 60% betragen würde, muss die entsprechende On-Sparte an das amerikanische Unternehmen Littelfuse verkauft werden.[7][8]
Am 25. August 2021 wurde bekannt gegeben, dass GT Advanced Technologies für 415 Mio. Dollar übernommen werden soll.[9]
