Stāmerienas muiža 1802. gadā atdalījusies no Vecgulbenes kā patstāvīga vienība. Muižas pirmais īpašnieks bijis Johans Gotlībs fon Volfs, bet pēc viņa nāves to mantoja viņa pēcnācēji.
Stāmerienas pagasts (līdz 1882. gadam Stāmeres pagasts) dibināts 1867. gadā. 1920. gada zemes reformas gaitā Stāmerienas muižu 3065 ha kopplatībā sadalīja 151 vienībā; sadalītas Stances, Lāča, Zaķīšu, Irbes, Vilkupurva, Lēpju un Kraukļu pusmuižas; Vārgaļu ciems sadalīts 96 vienībās 25 ha kopplatībā.[4]
1935. gadā tā platība bija 87,9 km² un tajā dzīvoja 2192 iedzīvotāji.[5] 1945. gadā pagastā izveidoja Lejas un Stāmerienes ciemus, bet pagastu 1949. gadā likvidēja. Stāmerienes ciems ietilpis Gulbenes apriņķī (1949-1949) un Gulbenes rajonā (pēc 1949. gada). 1954. gadā Stāmerienes ciemam pievienoja likvidēto Kalnienes ciemu, 1960. gadā pievienoja daļu Vecgulbenes ciema teritorijas, 1965. gadā — Litenes ciemapadomju saimniecības «Stāmeriene» teritoriju, 1973. gadā — likvidētā Vecgulbenes ciema teritoriju. 1977. gadā pievienoja daļu Annas ciema teritorijas, bet daļu Stāmerienes ciema pievienoja Stradu un Annas ciemiem. 1979. gadā daļu teritorijas pievienoja Stradu ciemam.[6] 1990. gadā ciemu reorganizēja par pagastu. 2009. gadā Stāmerienas pagastu kā administratīvo teritoriju iekļāva Gulbenes novadā.
Stāmerienas muižas kungu māja, celta historisma stilā 1835. gadā, 1905. gada revolūcijā nodedzināta, bet 1908.gadā atjaunota ar jūgendstila iezīmēm. Ap pili ir 24,3 ha liels parks, kas veidots brīvajā jeb angļu stilā. Parks iekārtots pēc tā saucamā vēdekļveida principa. Šeit vairākkārt ir viesojies itāļu rakstnieks, romāna "Gepards" autors Džuzepe Tomazi di Lampedūza.[7]