Із Салтівською культурою пов’язують предків сучасних жителів Північного Кавказу та Дагестану. Серед давньосалтівського населення VIII-Х століть були навіть металурги-ремісники, які займалися видобутком і обробкою металів. Про це свідчать знахідки, знайдені неподалік від селища, розташованого біля села Старий Салтів, де були виявлені залишки сиродутного горна для отримання заліза. Він був виліплений з глини з великою домішкою піску і встановлений в неглибокій прямокутної ямі.
Містечко Салтів вперше згадується як старе городище в Книзі Великому Кресленню у 1627 році, а в 1639 р. його заселили козаки гетьмана Якова Остряниці. З їх відходом у 1641 р. Салтів знову згадується як городище на високому правому березі річки Сіверський Донець, і тільки у 1650 р. тут починають нести службу чугуївські станичники. У 1652 р. царський указом тут поселені 19 дітей боярських.
У 1660 році на старому городищі і старих кам’яних підставах ще древньої хозарської фортеці, тут зводиться новий дерев’яний острог.
За даними на 1864 рік у казенній слободі, центрі Старосалтівської волості Вовчанського повіту, мешкало 2544 особи (1254 чоловічої статі та 1290 — жіночої), налічувалось 448 дворових господарств, існували православна церква, винокурний та цегельний заводи, відбувалось 4 щорічних ярмарки.
Станом на 1914 рік кількість мешканців зросла до 6538 осіб.
Селище постраждало внаслідок геноциду українського народу, проведеного урядом СРСР в 1932—1933 роках, кількість встановлених жертв — 219 людей.
У 2000 році селищу присвоєно статус смт. У 2016 році було створено ОТГ із центром у смт.
2 травня 2022 року Старий Салтів з боєм було звільнено з-під російської окупації. Однак російське командування наказало провести контратаку в спробі повернути контроль над утраченим населеним пунктом.
Населений пункт обороняли бійці окремої бригади територіальної оборони міста Харкова.
