12 czerwca 1997 podjęto decyzję o rozwiązaniu klubu. Miało to jednak korzystny wpływ na funkcjonowanie drużyny. Już w sezonie 1996/1997 sekcja dysponowała sporą autonomią, a 26 czerwca 1997, czyli w dwa tygodnie po rozwiązaniu wielosekcyjnej Stali, zawiązał się Klub Piłki Siatkowej Stal Mielec. Od tamtej pory mieleckie siatkarki stale występują w rozgrywkach ekstraklasy (od sezonu 2008/2009 jest to PlusLiga Kobiet), zdobywając Wicemistrzostwo w sezonie 1999/2000 oraz brązowe medale w sezonach 1998/1999 i 2003/2004. Zawodniczki kilkukrotnie zapewniały też sobie możliwość startów w rozgrywkach europejskich, a w sezonie 2002/2003 zakwalifikowały się do ćwierćfinału Pucharu Konfederacji.
Po 15 latach gry w najwyższej klasie rozgrywkowej, siatkarki KPSK Stal Mielec przegrały rywalizację o utrzymanie w PlusLidze Kobiet z AZS Białystok i zostały zdegradowane do I ligi.