В середине XVII века началось строительство Закамской укрепленной линии. По соседству с крепостями, под их защитой, появлялись небольшие деревеньки. Несколько семей поселилось у того места, где река Бугуруслан впадает в Мочегай. Но позже первые поселенцы облюбовали возвышенное место, с трех сторон защищенное от ветров горами. В конце 1748 года Оренбургская губернская канцелярия издала указ, по которому предписывалось селить в Бугурусланской слободе людей, «не помнящих родства и племени» т.е. беглых крепостных крестьян.
Жители слободы участвовали в Крестьянской войне под предводительством Емельяна Пугачева. Зимой 1773 года бугурусланцы, вставшие на сторону повстанцев, удерживали слободу. В марте 1774 года силами генерал-майора Голицына слобода была отбита.
В 1781 году слободу преобразовали в город Бугуруслан, который стал центром крупного уезда, входившего в состав Уфимского наместничества. В декабре 1796 года Бугуруслан вошел в состав вновь созданной Оренбургской губернии. В 1850 году его включили в организованную на левобережье Волги Самарскую губернию.
Город развивался как центр торговли, весной и осенью в нем проходили ярмарки.
В 1822 году город почти полностью был уничтожен сильным пожаром и ему пришлось отстраиваться заново.
В 1864 году были созданы земское собрание и земская управа, которая ведала строительством дорог, больниц, школ, заботились о развитии местной торговли. В 1867 году в здании жители города получили больницу на двенадцать коек. Через год в городе появилась первая аптека. В те годы в Бугуруслане, больших селах уезда открывались земские школы. В марте 1876 года, открылась публичная библиотека.
Толчком для более быстрого развития Бугуруслана послужило строительство Самаро-Уфимской железной дороги, которая начала действовать в1888 году.
Ввод в строй железной дороги способствовал развитию промышленности в Бугуруслане. Если в 1882 году в городе было 25 предприятий, то в 1895 — уже вдвое больше, и рабочих на них насчитывалось 170 человек.
В ХХ веке близь Бугуруслана была обнаружена нефть. В настоящее время здесь ведется промышленная добыча нефти и газа. В городе действует завод «Радиатор»; имеется пищевая и легкая промышленность.