В «Списке населённых мест Области Войска Донского по переписи 1873 года» населённый пункт упомянут как хутор Астахов в составе юрта станицы Михайловской (в другом варианте Списка — в составе юрта станицы Котовская)[2]Хопёрского округа, при реке Панике, расположенный в 43 верстах от окружной станицы Урюпинской. В Астахове имелось 32 двора и проживало 213 жителей (99 мужчин и 114 женщин)[3].
Согласно алфавитному списку населённых мест Области Войска Донского 1915 года на хуторе Астаховском, входящем в состав юрта станицы Михайловской, имелось 63 двора и проживал 545 человек (272 мужчины и 273 женщины). Функционировала приходская школа[4].
В 1921 году хутор в составе Хопёрского округа включен в состав Царицынской губернии[5]. С 1928 года — в составе Урюпинского района Хопёрского округа (упразднён в 1930 году) Нижне-Волжского края (с 1934 года — Сталинградского края)[6]. В 1935 году Астаховский был передан в состав Добринского района Сталинградского края (с 1936 года Сталинградской области, с 1954 по 1957 год район входил в состав Балашовской области)[7]. В 1963 году в связи с упразднением Добринского района хутор Астаховский вновь включен в состав Урюпинского района[8].
География
Хутор находится в северо-западной части Волгоградской области, в пределах Калачской возвышенности, на берегах реки Паника, на расстоянии примерно 30 километров (по прямой) к западу-северо-западу (WNW) от города Урюпинск, административного центра района. Абсолютная высота — 120 метров над уровнем моря[9].