В 1704 году слобода Богучар появилась на берегах речек Богучарки (в те годы звалась Баучар или Боучар) и Толучеевки. До этого долина рек почти не была заселена, хотя поселение Богучарский юрт существовало здесь и раньше, но первые упоминания о казачьем городке относятся именно к 1704 г. В 1716 году его жителями стали черкасы из Острогожска, переселившиеся по приказу Петра I, а год спустя к ним присоединились казаки оттуда же. В основном в то время жители занимались земледелием, а также покупали скот в Области Войска Донского и переправляли его в крупные населённые пункты.
Административная принадлежность Богучара в тот период стремительно менялась:
В Богучарском уезде нередки были восстания и побеги крестьян в Анапскую крепость и в Казань – не имея земли, они сбегали искать лучшей жизни, а для этого в месте назначения им надо было записаться в казённые. Казалось бы, с отменой крепостного права ситуация должна была улучшиться, но и тогда условия, а вместе с ними и настроения крестьян не претерпели существенных изменений: жители Богучара активно принимали участие в революции. В марте 1917 года крестьяне публично призывали передать им земли, тогда как буржуазия ратовала за начало войны. В итоге к концу месяца был собран Богучарский совет, который выступал органом временной власти большевиков.
Вскоре в городе грянули перевороты: жители нападали на сторонников власти царя и изымали у них оружие, выпускали из тюрем преступников и заточали туда же буржуев. Новая власть устраивала далеко не всех, некоторые выступали за возврат к старым порядкам.
Когда в Богучаре стало известно о событиях октября 1917 г., городская дума объединилась с земской управой, ещё имевшей какой-то вес, для помощи генералу Корнилову, однако из-за пропаганды, проводимой советом, сформировать отряд из жителей так и не вышло. В ноябре совет выступил с требованием исключить двоевластие в городе. У жителей ещё долго оставались сомнения, но итогом стало укрепление советской власти в городе в конце 1918 года.
В середине 20-х годов достигло своего пика развитие социалистического строя. В Богучаре и окрестностях появились первые коммунистические организации, а в селе Грушёвом была основана комсомольская организация, поддерживавшая курс правительства на коллективизацию сельского хозяйства. Появлялись артели по коллективной обработке земли – причём в этих артелях женщины работали наравне с мужчинами, и иногда даже лучше них. В 30-х годах была открыта Богучарская МТС, во владении которой находилось 25 тракторов и 6 автомобилей, а в её ведении находилось более 25000 гектар земли. В конце этого же десятилетия в Богучаре активно началось развитие промышленности: открылась электростанция, чугунолитейное производство и завод по производству масла, типография и мастерская по ремонту.
10 июля 1942 г. город был оккупирован фашистами в ходе операции «Блау», а освобождён от оккупации 19 декабря того же года во время Среднедонской операции.
В 90-е гг. в Богучаре открываются новые заводы, Дом народного творчества, гостиницы и магазины.
С 2002 г. Богучар числится в списке исторических городов России.