Между 1844 и 1850 годами башкирами д. Асылово (Буранбаево) на собственных землях была основана д. Таналыково. В 1850 году деревня состояла из 17 дворов со 100 жителями, в 1859 году — из 21 двора и 108 жителей. В 1866 году известна под названием Таналыково (Баймак) Орского уезда при р. Арыш, деревня насчитывала 131 человека при 23 дворах. В 1885 году д. Таналыково (Баймак) показана при р. Баймак-Сазы с 184 жителями и 28 домами. В 1892 году учтена под названием Таналыково с 162 жителями и 37 дворами, в 1901 году — с 172 жителями и 31 дворами. В 1917 году деревня имела 82 двора с 504 жителями.

В 1870-х годах в связи с разработками россыпных месторождений золота на реке Таналык поселяются русские и возникает село Баймак. В 1884 году в Баймаке проживало 100 человек при 17 дворах.

В первой трети XX века наблюдается стремительный рост населения, непосредственно связанный с созданием в 1912 году Таналык-Баймакского медеплавильного завода Южно-Уральского горного акционерного общества. В 1917 году в Баймаке насчитывалось 2508 человек и 485 дворов.

7 марта 1918 года в Таналыково-Баймаке, по приговору местного суда рабочих и красногвардейцев, по разным данным были убиты 20-25 человек, в том числе члены Правительства Башкурдистана Гимран Магазов и Габдулла Идельбаев вместе с пятью польскими советниками-офицерами и солдатами башкирского добровольческого отряда.

В 1923 году д. Таналыково (Баймак) становится центром Таналыкской волости Зилаирского кантона Башкирской АССР. После 1925 года д. Таналыково и с. Баймак сливаются в одно село. В 1928 году населённый пункт преобразован в рабочий посёлок Баймак-Таналыково. С 1930 года — административный центр Баймак-Таналыковского района, с 1933 года — Баймакского района. В 1938 году Баймак получил статус города районного значения, в черту города вошла д. Абдулмукменево. В 1992 году Баймак получает статус города республиканского значения. В марте 1994 года город и район стали единой территориально-административной единицей.