Altamira teve origem nas missões dos Jesuítas, na primeira metade do séc. XVIII, quando ainda integrava o gigantesco município de Souzel. Através da excursão do Jesuíta Roque de Hunderfund deu-se o primeiro registro histórico de colonização praticada nesse território, onde foi fundada às margens do Igarapé dos Panelas, uma missão catequética destinada aos índios que habitavam toda a região.
A floresta densa ocupava toda extensão terrestre. Muitas pedras, verdadeiras rochas, que fechavam os percursos fluviais, foram obstáculos aos navegantes, que tiveram de suportar muitas dificuldades para atingir a colonização. Com auxílio da mão-de-obra indígena, os freis italianos Capuchinhos conseguiram abrir um pequeno atalho do baixo ao médio Xingu. O projeto foi acelerado com a adequação do trabalho escravo africano na selva amazônica. Em 1880, época em que houve imigração proveniente de várias partes do mundo, começou o povoamento da região entre os igarapés Ambé e Panelas, que posteriormente fomentaria a criação do Município de Altamira, em 1911.
Ao longo dos anos, a intensificação do comércio e o progresso econômico traçou o perfil de uma cidade ativa, que passou a ter agências bancárias, hospitais, aeroporto, correios, além de crescimento demográfico e comercial. Altamira vivenciou a vinda de dois Presidentes da República. O primeiro foi Emílio Garrastazu Médice, que em 1970 deu início à construção da Rodovia Transamazônica. Em junho de 1998, o Presidente Fernando Henrique Cardoso e demais parlamentares inauguraram o projeto Tramoeste, que trouxe para o município a energia firme de Tucuruí.

Elevado à categoria de município e distrito com a denominação de Altamira, pela Lei Estadual n.º 1.234, de 06-11-1911, sendo desmembrado de Souzel. Sede na atual vila de Altamira. Constituído do distrito sede. Instalado em 01-01-1912.
Elevado à condição de cidade com a denominação de Altamira, pela Lei Estadual n.º 1604, de 27-09-1917.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o município é constituído do distrito sede.
Pela Lei Estadual n.º 8, de 31-10-1935, Altamira passou a denominar-se Xingu. Sob a mesma Lei adquiriu o distrito de Porto de Moz do município de Gurupá.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1936, o município aparece constituído de 11 distritos: Altamira, Novo Horizonte, São Felix, Porto de Moz, Tapará, Vilarinho de Monte, Vieiros, Pombal, Aquiqui, Sousel e Alto Xingú. Todos os distritos eram pertencentes ao extinto município de Porto de Moz.
Em divisão territorial datada de 1937, o município aparece constituído de 3 distritos: Altamira, Novo Horizonte e São Felix.
O Decreto Estadual n.º 2.805, de 10-12-1937, desmembra do município de Xingu os distritos de Porto de Moz, Vieiros e Vilarinho do Norte, para constituírem o novo município de Porto de Moz.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 2.972, de 31-03-1938, o município de Xingú voltou a denominar-se Altamira. Sob o mesmo Decreto foram extintos os distritos de Tapará e Vieiros, sendo seus territórios anexados ao distrito sede de Porto de Moz.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 3.131, de 31-10-1938, o distrito de São Felix é extinto, sendo seu território anexado ao distrito de Novo Horizonte, do mesmo município de Altamira. Sob a mesma Lei, o distrito de Alto Xingu foi extinto, sendo seu território anexado ao distrito de Sousel, do município de Porto de Moz.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 4.505, de 30-12-1943, o distrito de Novo Horizonte passou a denominar-se Gradaús.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1950, o município é constituído de 2 distritos: Altamira e Gradaús. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1960.
A Lei Estadual n.º 2.460, de 29-12-1961, desmembra do município de Altamira o distrito de Gradaús, para constituir o novo município de São Félix do Xingu.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1963, o município é constituído do distrito sede.
Pela Lei Estadual n.º 1.139, de 11-05-1965, é criado o distrito de Vitória e anexado ao município de Altamira. Em divisão territorial de 1-I-1979, o município é constituído de 2 distritos: Altamira e Vitória.
Pela Lei Estadual n.º 5.701, de 13-12-1991, desmembra do município de Altamira, o distrito de Vitória, elevado à categoria de município com a denominação Vitória do Xingu.
Em divisão territorial datada de 1995, o município é constituído do distrito sede.
Em divisão territorial datada de 2014, o município é constituído de 2 distritos: Altamira e Castelo dos Sonhos.
Em divisão territorial datada de 2015, o município é constituído de 3 distritos: Altamira, Cachoeira da Serra e Castelo dos Sonhos.
Assim permanecendo em divisão territorial de 2021.