Основан в 1736 как слобода при впадении р. Бугульма в р. Зай. Гидроним из татарского бегелме "извилина, загиб, изгиб". С 1781 уездный город Уфимского наместничества, в 1806 приписана к Оренбургской губернии, в 1851 - Самарской губернии.
Благодаря выгодному расположению на двух важных трактах из Уфы и Оренбурга в Казань, Бугульма становится важным торговым центром. На ежегодных ярмарках продавали лошадей, рогатый скот, сырые кожи, кожевенные изделия.
С открытием в 1950-х крупных месторождений нефти Бугульма - центр нефтедобывающего района Татарии.
Заводы: механический, электротехнического оборудования, "Нефтеавтоматика", кирпичный, железобетонных изделий, ремонтно-механический, фарфоровый. Мебельная фабрика. Комбинат строительных конструкций. ПО "Татнефтегеофизика".
Пищевая промышленность: мясной, молочный, пивоваренный и ликёро-водочный заводы и др.
В Бугульминском районе выращивают пшеницу, ячмень, овёс, гречиху, горох, рожь, кормовые травы. Разводят крупный рогатый скот, свиней, овец, лошадей, птицу. Клеточное звероводство (норка, нутрия, лисица, песец). Пчеловодство.
Месторождения битума, строительного песка, глины, известняка, доломита.
