A város első írásos említése 1579-ben egy angol utazó, Berro útleírásában szerepel. Ez valószínűleg nem a településre, hanem a Volga egy szigetére vonatkozott, és feltételezések szerint türk/török nyelven a sárga sziget (szari-szin) jelentéssel bírt. A város alapításának dátumául 1589. július 2-át tekintik, ezen a napon kiadott cári oklevél említi először Caricin cölöpvárát. A cölöpvár a Caricin folyó torkolata felett épült a Volga partján. 1608-ban a cölöpvár területén felépítették az első kőtemplomot, ekkor a garnizon létszáma kb. 400 főre becsülhető.

1720-ban a településnek 408 lakosa volt.

1862-ben érte el a települést a vasút, ezt követőn lakossága gyorsan nőtt, így 1900-ban már több, mint 82 000 lakosa van a városnak.

1925. április 10-én felvette Joszif Visszarionovics Sztálin nevét. Sztálingrádként vált ismerté a második világháború menetében gyökeres változást hozó sztálingrádi csata révén.

1961-ben kapta meg a város a jelenlegi nevét, a Volgográdot.