L'histoire de ce biplan remarquable démarra le 28 avril 1932, avec le premier CR.32 expérimental ( "CR" correspond à l'ingénieur en chef Celestino Rosatelli) réalisant un vol de 30 minutes. Dès le premier vol, il était évident que cette version légère du CR.30 allait dépasser son prédécesseur et les commandes affluèrent. La première série des Fiats furent envoyés en Chine en 1935, ce qui devait apporter une source de revenus pour une Italie en difficulté. Hélas, l’entraînement limité des pilotes et techniciens chinois se montrèrent problématiques pour ces machines de pointe. Les pilotes italiens apprécièrent immédiatement le nouvel appareil et dès la fin de l'année 1935, le CR.32 représentait une part importante des forces aériennes du pays. Diverses versions du CR.32 furent vendus à travers le monde, avec des commandes en Hongrie, Autriche, Paraguay, Vénézuéla et en Chine, puis en Espagne pour la guerre civile, avec les CR.32quater produits sous licence et nommés HA-132-L.

Le tout premier CR.32 fut produit en 1935 et équipé de deux mitrailleuses Vickers en 7.7mm sur le fuselage, synchronisées avec l'hélice. L'appareil fut suivi du CR.32bis en 1936, amélioré avec 4 mitrailleuses de 7.7mm au total (dont 2 remplacées par la suite avec des Breda-SAFAT de 12.7mm) ainsi qu'avec un nouveau moteur mis à jour. Le CR.32ter fut la 3ème modification (ter = troisième) en 1937, une version légère du CR.32bis doté d'un équipement amélioré. A partir de ce modèle, l'armement fut uniformisé avec deux Breda-SAFAT synchronisées dans le fuselage. Le CR.32quater fut le quatrième et dernier modèle produit fin 1937, équipé d'un grand radiateur pour un refroidissement liquide, et des nacelles pour emporter de petites bombes. Entre 1935 et 1939, 1211 CR.32 furent produits, dont 159 exportés.

L'appareil connut son baptême du feu en 1936 lors de la guerre civile espagnole, avec un NiD 52 abattu le 20 août. Au début du conflit, l'aviation républicaine était équipée d'appareils dépassés et le succès des avions italiens était inévitable. Les cartes furent redistribuées avec l'arrivée des bombardiers soviétiques SB en automne, extrêmement rapides pour l'époque et impossibles à rattraper pour les CR.32. Les nouveaux I-15 et I-16 prirent part au combat, dépassants les CR.32 et He51 dans toutes les situations , rendant la situation compliquée pour les pilotes italiens. Le surnom "criquet" vient des forces espagnoles en janvier 1938, cet appareil fut le plus utilisé du conflit avec 375 CR.32 livrés à l’Espagne.

Au démarrage de la Seconde Guerre, la plupart des vieux CR.32 furent modifiés pour devenir des appareils d’entraînement, même si certains furent utilisés dans certaines zones de conflit jusqu'au printemps 1941.