National Football League (NFL) ble stiftet som American Professional Football Association (APFA) i 1920, med ti lag fra fire delstater som alle hadde spilt i regionale ligaer i sine territorier. Ligaen tok sitt nåværende navn i 1922. NFL var den første profesjonelle ligaen for amerikansk fotball som fikk etablert seg nasjonalt, etter flere tiår med mislykkede forsøk. Kun to av de originale lagene, Decatur Staleys (nå Chicago Bears) og Chicago Cardinals (nå Arizona Cardinals) spiller fremdeles i ligaen.Indianapolis Colts påstår også å være et av de originale lagene, Dayton Triangles, men NFL ser på Colts som et separat lag som ble stiftet i Baltimore i 1953. Green Bay Acme Packers, som ble stiftet i 1919 (ble med i NFL i 1921, nå Green Bay Packers) er det eldste laget i NFL som har holdt seg på samme sted siden stiftelsen.
Antallet lag i ligaen stabiliserte seg sakte men sikkert gjennom 1920- og 1930-årene ettersom at ligaen tok en mer formell organisasjonsstruktur. Den første tittelkampen ble avholdt i 1933. NFL sluttet å signere fargede spillere i 1927, men droppet det etter andre verdenskrig, i 1946. Flere andre endringer kom etter krigen; ligaens president utviklet seg til å bli NFLs kommissær, i likhet med endringene i MLB. Lagene ble mer økonomisk stabile, det siste laget til å bli nedlagt var i , og ligaen tok inn flere lag fra All-America Football Conference i , hvorav kun San Francisco 49ers og Cleveland Browns fremdeles eksisterer. Innen , året da ligaens tittelkamp senere ble kjent som «The Greatest Game Ever Played», var NFL på vei til å bli en av de mest populære ligaene i USA.
Rivalen American Football League ble stiftet i 1960. Det var en svært vellykket liga, og sammenslåingen med den eldre NFL resulterte i en mye større liga samt opprettelsen av Super Bowl, som har utviklet seg til å bli det mest sette idrettsarrangementet i USA. Ligaen fortsatte å utvides til den nåværende størrelsen på 32 lag. En rekke tariffavtaler gjennom 1990-årene og større TV-kontrakter har sørget for at ligaen forblir en av de mest lønnsomme i USA, og den eneste ligaen i USA siden 1990 som ikke har blitt påvirket av streik som har ført til at seriekamper ble avlyst.
Begynnelsen Idretten ble først profesjonell i 1892 da Pudge Heffelfinger og Ben "Sport" Donnelly begge fikk en pengesum for å spille for Allegheny Athletic Association i Western Pennsylvania Senior Independent Football Conference. Gjennom 1890-årene og på begynnelsen av det 20. århundret var profesjonell amerikansk fotball i hovedsak en regional idrett, og de fleste uformelle ligaene var fokusert rundt en delstat eller region med begrenset spilletid utenfor området. Det fantes ingen nasjonale ligaer eller turneringer for idretten på profesjonelt nivå til tross for flere forsøk: en tidligere National Football League (med støtte fra det som senere ble dagens Major League Baseball) klarte ikke å vokse ut av Pennsylvania i 1902, da den New York-baserte turneringen World Series of Pro Football ble oppløst etter to sesonger og manglende interesse fra tilskuere. Andre forsøk på å enten kombinere eksisterende ligaer eller stifte nye ble ikke vellykket. Regionalt fant man varierende antall ligaer med varierende organisasjonstyper. En av de største på tiden var Ohio League, hvor blant andre legenden Jim Thorpe spilte. En annen, mindre, men bedre organisert, liga var New York Pro Championship; to av de beste lagene i New York, Rochester Jeffersons og Buffalo All-Stars, turnerte i Ohio i 1917. Etter at Jeffersons spilte, og tapte stort, mot Thorpes Canton Bulldogs i en kamp i 1917 pratet Leo Lyons, eieren av Jeffersons (som mente at å stifte en liga kunne bygge opp en idrett på størrelse med baseball, som på det punktet omtrent hadde et monopol på profesjonell idrett), med Thorpe om idéen om å stifte en liga.
Lyons’ idé om en nasjonal liga bestående av eksisterende lag (som på det punktet konkurrerte med en annen liga, igjen med støtte fra baseball) ble lagt på is da USA involverte seg i første verdenskrig og senere av en influensapandemi i 1918, som førte til at de fleste lagene i Ohio League måtte ta pause enten på grunn av reiseforbud eller fordi de mistet spillere i krigen. Lagene i New York, som riktignok måtte avlyse kamper, fortsatte å spille og (sammen med de få andre gjenværende lagene som overlevde avbruddet, inkludert Ohio Leagues Dayton Triangles og Michigans Detroit Heralds) plukket opp mange av stjernespillerne som fremdeles befant seg i landet. Et lag som spilte en stor rolle i 1918-sesongen var Great Lakes Navy Bluejackets, som inkluderte de fremtidige Hall of Famerne Paddy Driscoll, George Halas og Jimmy Conzelman, som alle var i hæren sammen og, til tross for at noen av dem var profesjonelle spillere, konkurrerte mot collegelag og vant Rose Bowl i 1919. Disse faktorene førte til at talentet ble spredt utover et større geografisk område. I løpet av 1919 begynte flere lag å delta i turnéer. To uformelle, men separate, konkurranseområder hadde dukket opp: ett rundt Eastern Seabord (spesielt i New York, New Jersey og Philadelphia) som i hovedsak spilte på lørdager på grunn av såkalte «blue laws» som ulovliggjorde enkelte aktiviteter på søndager, og en annen fokusert rundt midtvesten (Illinois, Indiana, Minnesota, Wisconsin, Ohio og nord i delstaten New York) som spilte på søndager. Det var den sistnevnte som la grunnlaget for det som eventuelt skulle bli den moderne National Football League.
Lagene i Ohio ble med på idéen til tross for økende kostnader: flere budkriger tidlig på 1900-tallet i både Pennsylvania og Ohio hadde skadet idretten, og en annen budkrig var på vei dersom noe ikke ble gjort. Ved å stifte en nasjonal liga mente lagene at dette kom til å stanse lag i å plukke spillere fra andre lags spillerstaller og fokusere topptalentene i et par lag, og istedenfor distribuere talentet mer jevnt og dermed redusere kostnadene for de enkelte lagene og allikevel kunne holde ved like nivået på banen.
En ny liga Lag fra 1920 til 1932 Akron Pros Buffalo Canton Bulldogs Chicago Cardinals Chicago Tigers Cleveland Tigers Columbus Panhandles Dayton Triangles Green Bay Packers Rock Island Independents Toledo Maroons Kenosha Maroons Decatur Staleys Detroit Hammond Pros Muncie Flyers Racine Legion Rochester Jeffersons thumb|left|150px|The New Hayden Building i Columbus i Ohio, på et punkt ligaens hovedkvarter I en Hupmobileforhandler i Canton i Ohio den 20. august 1920 ble ligaen formelt stiftet som American Professional Football Conference. Den bestod først bare av lag fra Ohio League, selv om noen av lagene fra den ligaen avslo invitasjonen. En måned senere, den 17. september, ble ligaen omdøpt American Professional Football Association og Buffalo og Rochester fra New York-ligaen, Detroit, Hammond og flere andre lag fra nærliggende ligaer ble lagt til. De elleve originale lagene kom til enighet om å ikke stjele spillere fra hverandre og at på slutten av sesongen skulle det utpekes en ligamester. Thorpe, som fremdeles spilte for Bulldogs, ble valgt til president. Kun fire av de originale lagene fullførte 1920-sesongen, og de ubeseirede Akron Pros tok ligaens første tittel noensinne. Antallet lag økte til 22, inkludert flere lag fra New York, i 1921, men listen over medlemslag var varierende i 1920-årene og ligaen var fremdeles ikke på nasjonalt nivå. Den 24. juni 1922 endret organisasjonen, som da hadde hovedkvarter i Columbus i Ohio, navn for siste gang, til National Football League.
To av de originale medlemmene, Chicago Cardinals (nå Arizona Cardinals) og Decatur Staleys (nå Chicago Bears), eksisterer fremdeles. Green Bay Packers, som ble stiftet i 1919, er det eldste laget som ikke har flyttet på seg, men ble ikke en del av ligaen før i 1921. The New York Football Giants (nå New York Giants) ble med i 1925, fulgt av Portsmouth Spartans i 1930, som flyttet til Detroit i 1934 og ble til Lions. Indianapolis Colts har flere tidligere lag i sin bakgrunn, inkludert et av de originale lagene i Dayton Triangles. Både Colts og NFL anerkjenner derimot at Colts er et separat lag som ble stiftet som Baltimore Colts i 1953. Selv om de originale lagene som representerte Buffalo, Cleveland, Chicago og Detroit ikke lenger eksisterer har alle byene fått nye lag siden.
Tidlige ligatitler ble utdelt til laget med best sesongresultat, først noe tilfeldig ettersom at noen spill spilte flere kamper enn andre eller hadde kamper mot amatør- eller collegelag som ikke spilte i ligaen; dette førte til at tittelen i 1921 ble basert på en tiebreaker, uenighet om ligamesterne i 1925, og en impromptu sluttspillkamp innendørs i 1932. Mangelen på en fast struktur førte til at flere lag ble med i eller forlot ligaen hvert år; en eier kunne bytte sitt eget lag i én by mot et annet (dette var tilfellet for Canton Bulldogs, Cleveland Bulldogs og Detroit Wolverines), og dersom dersom et mer etablert lag ville ha en spiller som spilte for et mindre lag kunne de kjøpe rettighetene til det laget, legge det ned og ta over rettighetene til spilleren, som New York Giants gjorde mot Wolverines i 1928 for å få rettighetene til Benny Friedman. thumb|400px|Byer med lag i NFL på 1920- og 1930-årene. Byer som fremdeles har lag fra den æraen vises i sort, mens andre byer vises i rødt. Kun lag som spilte flere enn 10 kamper i ligaen er inkludert Under et ligamøte før 1933-sesongen ble tre nye lag, Pirates, Cincinnati Reds og Eagles, lagt til.Note: Willis skriver at dette ble akspetert den 8. juli 1933. Willis, 2010, s. 310–311.Coenen, 2005, s. 237. NFL hadde på det punktet ti lag og, på George Preston Marshalls oppfordring og med Halas’ støtte, ble NFL omorganisert inn i Eastern Division og Western Division. I Eastern Division fant man Philadelphia Eagles, Brooklyn Dodgers, New York Giants, Boston Redskins (nå Washington Commanders) og Pittsburgh Pirates (nå Pittsburgh Steelers). I Western Division fant man Chicago Bears, Portsmouth Spartans, Chicago Cardinals, Green Bay Packers og Cincinnati Reds. I tillegg klarte de to eierne å overtale ligaen om å arrangere et NFL Championship Game mellom de to divisjonsvinnerne.Lyons, 2010 s. 50
Innen 1934 hadde alle småbylagene, utenom Green Bay Packers, flyttet eller blitt erstattet med lag i storbyer, og selv Green Bay begynte å spille noen av sine hjemmekamper i MilWaukee (noe de fortsatte med langt inn i 1990-årene). I 1941 flyttet ligaens hovedkvarter fra Columbus i Ohio til Chicago. I ligaens tidlige år valgte flere lag å bare ta navnene til lag fra Major League Baseball i samme by istedenfor å komme på nye. Pittsburgh Steelers het derfor «Pittsburgh Pirates» i lagets syv første år, og andre lag som Brooklyn Dodgers, Cleveland Indians, Cincinnati Reds, Detroit Tigers, New York Yankees, Washington Senators og Buffalo Bisons var medlemmer av NFL på et punkt.
I 1936 ble det første årlige draftet av collegespillere arrangert.Peterson, 1997, s. 119.Williams, 2004 s. 41–42. Den første kampen med TV-dekning kom den 22. oktober 1939 da Eagles tapte 23–14 mot hjemmelaget Dodgers i Ebbets Field.Algeo, 2006, s. 161-162.Peterson, 1997, s. 124-125. Det var i denne perioden at NFL ble segregert: det fantes ingen fargede spillere i profesjonell amerikansk fotball i USA mellom 1933 og 1945 i hovedsak på grunn av George Preston Marshall som kom inn i ligaen i 1932 som eieren av Boston Braves. Andre eiere fulgte Marshalls regel om kun hvite spillere for å tiltrekke seg tilhengere fra sørstatene, og selv etter at NFL stanset segregeringen i 1950-årene forble Marshalls Washington Redskins et helt hvitt lag frem til Kennedys regjering tvang ham til å integrere laget i 1962. Til tross for hans intoleranse ble Marshall valgt som et av de første medlemmene av Pro Football Hall of Fame, i hovedsak for innovasjonene (fastsatte terminlister, separate conferencer og tittelkamper) som Marshall introduserte i løpet av sin tid i ligaen.