Согласно первым упоминаниям о Бугульме, которые датируются 1736 годом, это была небольшая деревушка в лесу у речки, рядом с наезженной купеческой дорогой.
Бугульминская слобода рассматривалась властями как один из форпостов в освоении и заселении русскими восточных от Камы территорий. Сюда переводили из центральной России солдат с семьями, некрепостных крестьян, а также выселяли под надзор ссыльных. Рядом с татарскими, чувашскими, мордовскими селами возникали русские деревни. Население слободы занималось хлебопашеством, ямщицким извозом, шорничеством, ремонтом и производством колес и телег.
Во время Пугачевского бунта Бугульминская слобода стала первым крупным центром по борьбе с восставшими крестьянами и казаками. Здесь с осени 1773 года размещался главный штаб Российской империи по подавлению мятежа.
В 1781 г. слобода объявлена уездным городом Уфимского наместничества, в 1806 г. вошла в состав Оренбургской губернии. Главное значение Бугульмы состояло в том, что в ней сходились главные тракты из Уфы и Оренбурга в Казань, что способствовало развитию торговли. По числу свидетельств на право торговли Бугульма со своим уездом занимала седьмое место в губернии. Ежегодно здесь проходило 8 ярмарок.
С 1851 года, войдя в состав Самарской губернии, Бугульма стала приобретать черты типичного уездного города. В 1852 году состоялись первые выборы городничего правления.
К первому году двадцатого столетия Бугульма подошла с населением в семь с половиной тысяч жителей, с четырьмя церквями, двумя мечетями, женским и мужским монастырями. В городе работало шесть учебных заведений, в том числе реальное училище для мальчиков и женская прогимназия, театр-чайная, библиотеки. Городских жителей обслуживали две аптеки, земская больница. Работало двадцать заводов, десять из них изготавливали кирпич. Шесть маслобоен перерабатывали молоко. В городе выделывали овчину, чесали шерсть. В 1911 году в Бугульме появилась железная дорога, до 30-х годов 20 столетия называвшаяся "Волго-Бугульминской железной дорогой".
Бугульминский кантон (такое название сохранялось с 1920 по 1930 годы) до Великой Отечественной войны был по преимуществу аграрным районом. В городе действовали государственные промышленные предприятия: мясокомбинат, МТМ, три мельницы, холодильник, маслозавод. Работали педучилище, школа торгового ученичества, школа механиков, медучилище. В 1937 году в Бугульме открылся аэропорт.
Второе рождение переживает Бугульма после войны в связи с разработками месторождений большой нефти. В 1950 году в Бугульме было официально учреждено объединение "Татнефть". В начале пятидесятых здесь были сконцентрированы управления по разведке и добыче татарстанской нефти, создан научный центр и центр по транспортировке "черного золота". За короткое время население города увеличилось в десять раз. Долгое время, вплоть до конца 60-х, город был вторым по населению и значению в республике после Казани.
Самым спокойным и плодотворным периодом для Бугульмы двадцатого века были так называемые "годы застоя" - тридцатилетие с начала шестидесятых годов до начала девяностых. Инфраструктура города и района развивалась на базе, заложенной в пятидесятых годах. В Бугульме остались хорошие дороги, с развитием нефтяного комплекса появились новые, достаточно перспективные заводы, развитые строительные организации. Не раз признавались лучшими и награждались опытный завод "Нефтеавтоматика", трест "Татнефтегеофизика", Управление северо-западными магистральными нефтепроводами. Завод электротехнического оборудования выполнял заказы клиентов от Балтики до Сахалина, в десятки стран поставлял свою продукцию механический завод, продукция фарфорового завода пользовалась большим спросом в Италии, ФРГ и других странах.
Распад Союза ударил по бугульминской экономике, в трудное положение попали многие предприятия Бугульмы, однако ни одно из них не закрылось. Из всех городов Татарстана Бугульма все тяжелые в экономическом, социальном и политическом аспектах годы была наиболее стабильным городом в республике.
Сегодня Бугульма – город с 93-тысячным населением, крупный центр нефтедобывающей промышленности Республики Татарстан. Здесь успешно работают механический и электротехнический заводы, опытный завод "Нефтеавтоматика", ремонтно-механический, электронасосный, кирпичный, фарфоровый заводы, комбинат строительных конструкций, мебельная и швейная фабрики. В Бугульме находятся научно-исследовательский и проектный институты (ТатНИПИнефть), предприятия нефтяной промышленности, производственное объединение "Татнефтегеофизика".
Город отмечен золотой медалью ЮНЕСКО "Пальмовая ветвь мира" за возрождение и обеспечение динамичного развития края. Бугульма вошла в тройку самых благоустроенных городов России.
