Desde el día de su fundación Colo-Colo siempre ha mantenido su uniforme titular y, durante la historia, los cambios en su diseño han sido mínimos. El uniforme del club fue definido el propio día 19 de abril de 1925 por Juan Quiñones. Camiseta blanca, que representaría la pureza; pantalones negros, como símbolo de seriedad; medias negras con una franja blanca, no como un homenaje al uniforme de los marinos de la Armada de Chile como se señala tradicionalmente, sino porque Guillermo Cáceres, quien propuso este diseño, conocía vendedores clandestinos de productos de la marina en Valparaíso; y zapatos negros con una franja roja, según proposición de David Arellano. En 1952 Colo-Colo cambió el color de sus medias; de negras pasaron a blancas, aunque en algunos años de la década de 1970 se volvió a usar el color negro. En el año 2011, nuevamente se volvió al color negro en las medias, dejando de lado el blanco y volviendo al color original.

Desde la trágica muerte de Arellano en Valladolid en 1927, la camiseta de Colo-Colo lleva una cinta horizontal de color negro, que representa el luto eterno de la institución a la partida de su fundador. Al comienzo, esta barra iba en la manga izquierda de la camiseta, hasta que en 1974 fue ubicada sobre la insignia del club. Debido a esto, durante los años 1930 el equipo recibió el apodo de los enlutados.

En lo que respecta al uniforme alternativo, Colo-Colo ha usado diversos modelos y colores a lo largo de su historia deportiva. El primero de estos estuvo conformado por una camiseta de color verde, con pantalones y medias negras, utilizado por vez primera en el año 1927.

A partir de esta época, Colo-Colo cambió periódicamente su uniforme de recambio, hasta que a mediados de los años 1970 el club adoptó oficialmente un uniforme de color rojo, usando los mismos pantalones y medias del uniforme titular. Dicho modelo mantuvo con algunas modificaciones, como el cambio de color de las medias y los pantalones, hasta fines de la década de 1980.

El año 1988 fue la primera temporada en que el club usó una camiseta alternativa de color negro, junto a pantalón blanco y medias rojas. En el año 1992 las medias rojas pasaron a ser blancas y desde la segunda parte de los años 1990 el uniforme alternativo fue completamente negro. En el año 2010 se retomaron los pantalones blancos y las medias rojas, junto a la camiseta negra.