Kad 1731. gadā Kazahu hanistes Jaunākais (Mazais) žuzs (kazahu: Кіші жүз) kļuva par Krievijas Impērijas vasaļvalsti, tās hans Abulhairs (kazahu: Әбілқайыр хан) atļāva krieviem uzbūvēt cietoksni pie Oras upes ietekas Jaikas upē (tagadējā Orskas vietā), ko nodēvēja par Orenburgu (no vācu: Orenburg — "Oras cietoksnis").
1743. gadā Orenburgas pilsētu no jauna dibināja tagadējā vietā, un tā kļuva par Orenburgas guberņas centru, kurā ietilpa Orenburgas, Ufas un Isetas provinces.
Krievijas pilsoņu kara laikā no 1917. līdz 1920. gadam Orenburgas apgabala teritorija ietilpa kazahu Alašordas (Алаш-Орда) republikā.
Arī pēc kara beigām 1920. gada augustā padomju valdība Orenburgas guberņas teritoriju iekļāva Kirgīzu Autonomās Padomju Sociālistiskās Republikas (APSR) sastāvā, pie kam tās galvaspilsēta atradās Orenburgā. Tomēr, kad 1925. gada aprīlī izveidoja Kazahu APSR, Orenburgas apgabalu izdalīja no tās. 1938. gadā Orenburgu pārdēvēja par Čkalovu (Чка́лов). Otrā pasaules kara laikā uz to evakuēja daudzus PSRS Eiropas daļas rūpniecības uzņēmumus kopā ar to strādniekiem.