明治29年4月、水野甚次郎が広島県呉市に水野組として発足したのが当社の起源である。
その後、全国各地において主として土木工事を施工してきたが、昭和4年4月に合名会社水野組に改組し、昭和20年3月に本店を広島市に移転、さらに昭和29年4月株式会社水野組と改めた。昭和38年6月に株式の額面500円を50円に変更するため、昭和25年4月に設立された株式会社水野組(本店・呉市)に吸収合併されたことから、当社の設立は昭和25年4月となっている。その後昭和42年2月に社名を五洋建設株式会社(英文社名=PENTA-OCEAN CONSTRUCTION CO.,LTD.)と商号変更し現在に至っている。
当社及び主要な子会社の主な変遷は次のとおりである。

昭和24年10月	建設業法による建設大臣登録を完了
昭和24年11月	警固屋船渠㈱を設立(現 連結子会社)
昭和37年 8月	東京証券取引所市場第二部・広島証券取引所に株式を上場
昭和38年11月	大阪証券取引所市場第二部・名古屋証券取引所市場第二部に株式を上場
昭和39年 4月	本社所在地変更(東京都港区芝西久保桜川町一番地)
昭和39年 8月	東京、大阪、名古屋証券取引所市場第一部に昇格
昭和42年 2月	社名を五洋建設株式会社と改称
昭和43年 1月	酒井建設工業株式会社を吸収合併
昭和44年 7月	日本土地開発株式会社を吸収合併
昭和45年 7月	神工業株式会社を吸収合併
昭和48年 4月	本社所在地変更(東京都中央区日本橋一丁目13番1号)
昭和48年 6月	建設業法の改正により特定建設業者として建設大臣許可(特48)第1150号の許可を受けた。(以後3か年ごとに更新)
昭和48年 9月	宅地建物取引業法により宅地建物取引業者として建設大臣免許(1)第1635号の免許を受けた。(以後3か年ごとに更新)
昭和53年 4月	本社所在地変更(東京都文京区後楽二丁目2番8号)
昭和61年10月	九州洋伸建設㈱を設立
平成 3年 3月	ペンタファシリティサービス㈱(現 ペンタビルダーズ㈱)を設立(現 連結子会社)
平成 6年 3月	栃木県那須郡西那須野町に技術研究所を新設
平成 9年 6月	建設業法により特定建設業者として建設大臣許可(特-9)第1150号の許可を受けた。(以後5か年ごとに更新)
平成 9年 9月	宅地建物取引業法により宅地建物取引業者として建設大臣免許(9)第1635号の免許を受けた。(以後5か年ごとに更新)
平成13年 5月	株式の取得により、五栄土木㈱及び洋伸建設㈱を子会社化(現 連結子会社)した。
平成21年 4月	洋伸建設㈱が九州洋伸建設㈱を吸収合併
平成22年 3月	大阪証券取引所市場第一部上場を廃止