أسست المدينة عام 1267 م على طريق الكهرمان أحد أهم الطرق التجارية في ذلك الوقت. حتى بدايات القرن الثامن عشر كانت أوسترافا قرية ريفية صغيرة لا يزيد عدد سكانها عن ألف نسمة. بقيت أوسترافا كذلك حتى اكتشاف مناجم الفحم فيها مما قادها لازدهار صناعي وأدى لتدفق المهاجرين إليها في القرون اللاحقة.
إضافة للتوسع العمراني والسكاني في المدينة وارتفاع جودة الحياة المدنية والثقافية والعلمية فيها شهد القرن العشرين توسعا صناعيا ضخما في أوسترافا. بصفتها مصدرا هاما للحديد المستخدم في الصناعات العسكرية تعرضت أوسترافا خلال الحرب العالمية الثانية لموجات قصف عنيفة ألحقت دمارا هائلا في المدينة.
بعد إسقاط الحكم الشيوعي للبلاد عام 1989 تعرضت المدينة لموجات تغيير كثيرة. إيقاف العمل في مناجم الفحم وإقفال أماكن تصنيع الصلب ومحاولة النهوض بالصناعة بشكل كامل كانت أهم المحاولات لرفع مستوى المعيشة في المدينة خلال العقد الأخير في القرن العشرين.