Pirmās ziņas par tatāru ciemu Buguļmu ir no 1736. gada. 1781. gadā tā ieguva pilsētas tiesības, laika gaitā kļuva par nozīmīgu tirdzniecības centru, bet 19. gadsimta beigās arī par rūpniecības centru. 1911. gadā līdz pilsētai tika izbūvēta Volgas-Buguļmas dzelzceļa līnija. PSRS laikā Buguļma kļuva par rajona centru, bet 1953. gadā īslaicīgi bija pat Krievijas PFSRTatārijas APSR sastāvā īpaši izveidotā, faktiski formālā Buguļmas apgabala centrs.