Historia płatowca rozpoczęła się 28 kwietnia 1932 roku, kiedy pierwszy eksperymentalny CR.32 (nazwany tak od inicjałów głównego konstruktora, Celestino Rosatelliego) wykonał 30-minutowy lot. Od razu stało się jasne, że nieco mniejsza i lżejsza maszyna przyćmi swojego prekursora, samolot CR.30. Zamówienia szybko napłynęły, a w roku 1935 pierwsza partia została wysłana do Chin, akurat gdy Włochy bardzo potrzebowały zysków. Niestety niewystarczające umiejętności pilotów i mechaników z Chin przesądziły o konieczności porzucenia marzeń wykorzystywania nowoczesnych włoskich samolotów. Z drugiej strony o zaletach Fiata przekonali się lotnicy z Włoch. Do końca 1935 roku maszyny CR.32 stanowiły już dużą część włoskich sił lotniczych. A na różne odmiany CR.32 był popyt na całym świecie. Płatowce eksportowano zatem do Austrii, Paragwaju, Wenezueli i na Węgry, a w Hiszpanii licencyjna wersja powstawała pod nazwą HA-132-L.

Początkowa wersja CR.32 z 1935 roku była uzbrojona w dwa synchronizowane KM-y Vickers kalibru 7,7 mm osadzone w kadłubie. W CR.32bis z 1936 roku ich liczbę zwiększono do 4, a nieco później dwa z nich zastąpiono WKM-ami Breda-SAFAT kalibru 12,7 mm. W nowszej wersji znalazł się także usprawniony silnik, mogący tymczasowo zwiększyć swoją moc. W kolejnej odmianie, CR.32ter z 1937 roku, masa została zredukowana, a awionika ulepszona. Od tej wersji uzbrojeniem samolotu były dwa karabiny Breda-SAFAT zamontowane w kadłubie. Ostatnia wersja, CR.32quater produkowana pod koniec 1937 roku, zyskała dużą chłodnicę i możliwość przenoszenia bomb. W latach 1935-1939 powstało 1211 egzemplarzy Fiata CR.32, z czego 159 było maszynami eksportowymi.

Samolot zadebiutował w boju  1936 roku podczas wojny domowej w Hiszpanii. 20 sierpnia włoski CR.32 zestrzelił republikańskiego NiD-a 52. Włoskie maszyny początkowo walczyły jedynie z przestrzałymi płatowcami, sukcesy były więc niemal oczekiwane, jednak jesienią sytuacja się odwróciła. Republikanie pozyskali szybkie radzieckie samoloty SB, których Fiaty nie mogły dogonić. Nad polem walki pojawiły się też I-15 i I-16, przewyższające niemal wszystkimi osiągami i CR.32, i He-51. Włoscy piloci zażarcie walczyli z radzieckimi samolotami. W styczniu 1938 roku Hiszpanie przekonali się do włoskiej maszyny i nadali jej przydomek świerszcza. To właśnie CR.32 był najliczniejszym modelem samolotu wykorzystywanym w wojnie domowej, bowiem aż 375 egzemplarzy trafiło do Hiszpanii. Maszyna ta stała się faktycznym symbolem tego konfliktu.

Kiedy wybuchła II Wojna Światowa, większość CR.32 była wykorzystywana jako maszyny treningowe, choć aż do wiosny 1941 roku niektóre z nich wykorzystywano bojowo w drugorzędnych misjach.