Місто розташований на землях стародавнього башкирського племені юрмати. Назва міста походить від «Стерля» (назва річки) та «тамак» (башкирське слово, перекладається російською як «горло», «горловина», «устя»).

1919-1922 роки – Стерлітамак був столицею Автономний Башкирський Соціалістична Республіка.