Landsbyen Tolmatsjovo vart grunnlagd i 1850, nær staden der dagens by ligg. Mot slutten av 1800-talet vart det i samband med bygginga av den transsibirske jernbanen oppretta ein busetnad med same namn ved jernbanestasjonen. Namnet vart i 1934 endra til Ob etter elva Ob, som ligg rundt 10 km aust for byen. I 1947 fekk han status som urbanliknande busetnad og i 1969 bystatus .
Tolmatsjovo lufthamn, som kom i drift i 1957, ligg like nordvest for sentrum i byen.
.png)
.png)
