126-я стрелковая дивизия начала комплектоваться 1 сентября 1941 года на станции Мучная, Приморского края как Ворошиловская стрелковая дивизия 25-й армии Дальневосточного фронта. В январе 1942 года переименована в 126-ю стрелковую дивизию (2-го формирования), а с февраля 1942 года вошла в состав 39-го стрелкового корпуса этой же армии.
11 июля 1942 года дивизия была переброшена на запад СССР, где входит в состав действующей армии с 28 июля 1942 года вплоть до 9 мая 1945 года.
Дивизия принимала участие в Сталинградской битве – с 4 августа 1942 года вступила в бой с прорвавшейся группировкой противника из-за Дона в районе станции Абганерово. В течение 25 дней августа месяца вела кровопролитные бои. С 20 октября 1942 года дивизия перешла в наступление - развивая успех на Ростов, заняла станицу Пролетарская, Ольгинская, Аксайская и подошла к р. Миус в районе Ряниная. 10 ноября 1942 года дивизия перешла в подчинение 51 армии. За период, этих наступательных боёв, дивизия освободила свыше 80 населённых пунктов, затем приняла участие в Донбасской операции (13 августа — 22 сентября 1943 г).
В соответствии с Приказом Верховного Главнокомандующего от 8 сентября 1943 года № 9, в ознаменование одержанной победы по освобождению города Горловки, отличившиеся в боях за овладение Донбассом 126-я и 271-я стрелковые дивизии стали именоваться Горловскими.
В октябре 1943 года дивизия участвует в штурме и освобождении Мелитополя, за что Указом Президиума Верховного Совета СССР награждается Орденом Красного Знамени, а 13 воинов дивизии удостаиваются звания Героя Советского союза.
8 апреля 1944 года началось освобождение Крымского полуострова от немецко-фашистских захватчиков, военная операция продлилась 35 дней.
В ходе кровопролитных боёв, в результате которых город Армянск несколько раз переходил от захватчиков к освободителям, город был освобождён бойцами 126-й Горловской дивизии уже к концу первого дня наступления.
15—16 апреля 2-я гвардейская, 51-я, а двумя днями позже и Отдельная Приморская армии подошли к внешнему оборонительному рубежу немецких укреплений под Севастополем и освободили Балаклаву. Первая попытка советских войск взять с ходу Севастополь 23 апреля не увенчалась успехом. Тогда началась перегруппировка и подготовка советских войск, которая продолжалась до 5 мая.
24 апреля 1944 года Указом Президиума Верховного Совета СССР за отличные боевые заслуги в боях и освобождение города Армянска, укрепрайона Ишунь, города Саки и других населённых пунктов 126-я стрелковая дивизия награждена Орденом Суворова II степени.
9 мая в 8 часов утра начался общий штурм Севастополя. 126-я стрелковая дивизия совместно с другими частями Приморской армии, ведя ожесточённые бои за освобождение северной части города Севастополя и Малахова Кургана, полностью очистили его от противника к вечеру 9 мая. 12 мая немецко-фашистские войска были сброшены в море.
23 мая 1944 года 126-я стрелковая дивизия покидает Крым и передислоцируются по ж/д через Херсон под Смоленск, где доукомплектовываются личным составом, вооружением и боевой техникой.
24 мая 1944 года Указом Президиума Верховного Совета СССР за активное участие в штурме города Севастополя 126-я Горловская Краснознамённая ордена Суворова II степени стрелковая дивизия награждается вторым орденом Красного Знамени. Три воина дивизии удостоены звания Героя Советского Союза.
Все время, начиная с 5 марта 1943 года по 10 июня 1944 года дивизией командует Казарцев Александр Игнатьевич, полковник, с 15.09.1943 генерал-майор, Герой Советского Союза. Достойный командир героической дивизии, участник нескольких войн, проявляет твердость и решительность в управлении войсками в сложных условиях, демонстрируя порой личную храбрость и мужество.
16 августа 1944 года 126-я стрелковая дивизия участвует в освобождении города Шяуляй. С 6 апреля 1945 года дивизия ведет кровопролитные, невероятно жестокие бои при штурме Кёнигсберга, которые продолжались четверо суток. Невзирая на тяжёлые потери, наши войска упорно продвигались в глубь цитадели. В итоге Кёнигсберг был взят, в плен сдались 92 тысячи солдат и офицеров противника. Звание Героя Советского Союза за героизм, проявленный в боях при штурме Кёнигсберга присвоено 24-м воинам 126-й стрелковой дивизии.
С начала мая 1945 года дивизия принимает участие в ликвидации группировки немецких войск в нижнем течении реки Висла, где и дислоцируется вплоть до зимы 1945 года в составе Северной группы войск. После чего в полном составе дивизия была погружена в эшелоны и передислоцирована в Крым, где вошла в подчинение Таврического военного округа и была преобразована в 28-ю механизированную Горловскую дважды Краснознамённую ордена Суворова дивизию.
В 1957 году 28-я механизированная дивизия была преобразована в 101-ю мотострелковую Горловскую дважды Краснознамённую ордена Суворова дивизию, причем дивизии вернули её исторические номера военного времени — 126-я дивизия.
1 декабря 1989 года была передана в состав Краснознамённого Черноморского флота. За время существования дивизии 41 военнослужащий были удостоены звания Героя Советского Союза, 1 звания Героя России, 19 полных кавалеров ордена Славы и один кавалер четырёх медалей «За отвагу».
В 1986 году на пересечении улиц Гайдара и Магдесяна города Армянска, в честь воинов артиллеристов (в том числе 492-й противотанковый артиллерийский полк 126-й Горловской дважды Краснознамённой ордена Суворова стрелковой дивизии) героически сражавшихся на легендарной Перекопской земле в 1941—1944 гг., была установлена гаубица.
В 1996 году по настоянию руководства Украины 126-я Горловская дважды Краснознамённая ордена Суворова дивизия береговой обороны ЧФ РФ была окончательно расформирована.
Казалось бы, история героической 126-й дивизии окончена, но 1 декабря 2014 года в составе 22-го армейского корпуса Южного военного округа была сформирована 126-я отдельная бригада береговой обороны. Бригада включает четыре батальона пехоты и один танковый батальон, а также три зенитных и артиллерийских дивизиона. Формирование наследует награды, боевую славу и звания 126-й стрелковой дивизии, принимавшей участие в Великой Отечественной войне.
А в 2022 году указом президента РФ за массовый героизм и отвагу, стойкость и мужество, проявленные личным составом бригады в ходе боевых действий в Херсонской области бригаде присвоено почётное наименование «гвардейская».