Skład Stali:Ryszard MysiakOtton OpiełkaJan KrólLeszek GajZbigniew CzudoKazimierz BudekAlfred GazdaHenryk CzylokHelmut TobolikErwin PykaRajmund KapuścińskiTrener: Henryk Skromny W sezonie 1960 udało się w końcu awansować do I ligi. Pierwszy mecz w I lidze został rozegrany 19 marca 1961 z ŁKS Łódź (1:1) na mieleckim stadionie przy dopingu ok. 15 tys. kibiców. Z powodu nierównej formy i braku doświadczenia zespół z trudem uratował się w sezonie 1961 przed powrotem do II ligi. Nie udało się to w kolejnym sezonie i zespół spadł do II ligi. W tym sezonie Stal otrzymała puchar PZPN za 1. miejsce w klasyfikacji fair play.
Aby uskutecznić powrót do I ligi, dokonano wzmocnień w postaci sprowadzenia kilku zdolnych piłkarzy ze Śląska i Krakowa, powrócił także renomowany trener Michał Matyas. Nie dało to jednak oczekiwanych rezultatów i w sezonach 1962/63, 1963/64, 1964/65 oraz 1965/66 Stal zajmowała słabe miejsca, kolejno 10., 12., 8., 7., aż do zupełnego załamania w sezonie 66/67, kiedy to zajęła 14. miejsce i spadła do III ligi.
Dobrze wiodło się mieleckim juniorom, którzy w 1964 zdobyli wicemistrzostwo Polski.