Pierwszy sezon po powrocie do ekstraklasy był niezwykle udany, odmłodzonej drużynie udało się zarezerwować 5. miejsce. Stal wzięła również po kiedyś trzecia część współpraca wewnątrz międzynarodowych rozgrywkach o Puchar Lata (Intertoto), aliści nie zważając na dobrej postawy, zajęła tylko 3. obszar do wnętrza grupie (mając tyle samo punktów co jej zwycięzca Næstved z Danii, tymczasem szmirowaty saldo bramkowy)[18].
W kolejnych sezonach mielczanom nie wiodło się wcześniej w taki sposób poprawnie oraz do wnętrza latach 1989-92 zajmowali jeden za drugim 11., 15. oraz 13. miejsce. W sezonie 1990/91 po zajęciu przedostatniego 15. miejsca od momentu spadku uratowało ich pokonanie do wnętrza barażach Miedzi Legnica (1:3 dodatkowo 3:0). W sezonie 1991/92 nastąpiła duża reorganizacja składu. Do klubu przyszli m.in. pierwsi do wnętrza historii zagraniczni zawodnicy: Aleksiej Tierieszczenko z Antracytu Kirowks (Ukraina) również Siergiej Raliuczenko z Metallista Charków (Ukraina), wprowadzono wychowanków, m.in. Bogusława Wyparło. Na stanowisku trenera pojawiła się objaśnienia mieleckiej piłki – Grzegorz Lato, zaś drugim trenerem został Janusz Białek stawiający pierwsze danie kroki jak szkoleniowiec. W kolejnym sezonie, po kilku wzmocnieniach również równej grze (m.in. remis na wyjeździe z Mistrzem Polski Lechem Poznań), udało się wywalczyć 6. miejsce[19].
Po sezonie do Olimpii Poznań odszedł trener Lato, jego obszar zajął Witold Karaś z asystentem Krzysztofem Rześnym. Drużyna wewnątrz sezonie 1993/94 grała jeszcze słabiej, po nieudanej rundzie jesiennej zmieniono trenera na Franciszka Smudę (debiutującego wewnątrz roli trenera do wnętrza Polsce), jego asystentem został Jan Złomańczuk, i kierownikiem drużyny Edward Oratowski, zatrudniono podobnie menedżera Edwarda Sochę. Zakupiono Bogusława Cygana, Pawła Kloca oraz kolejnego obcokrajowca – Ołeksandra Spiwaka z Doniecka (Ukraina). 1 stycznia 1994 sponsorem również prezesem Autonomicznej Sekcji Piłki Nożnej został niemiecki przedsiębiorca Thomas Mertel. Dzięki tym zmianom mielczanie zagrali dobrą rundę wiosenną również wydostali się ze strefy spadkowej na 11. miejsce[20].
Na początku sezonu 1994/95 Stal została zaproszona do Norymbergi, gdzie rozegrała sparing z reprezentacją Kuwejtu również wygrała 1:0 po golu Daniela Konopelskiego. W lidze wiodło się znacznie gorzej również wreszcie Stal zajęła 11. obszar ratując się przedtem degradacją. Mimo słabej postawy zespołu, królem strzelców I ligi został Bogusław Rom (16 goli). Mimo pewnych wzmocnień w środku sezonie 1995/96, destabilizacja w środku drużynie się pogłębił oraz zestaw po zajęciu przedostatniego 17. miejsca, został zdegradowany do II ligi.