Osídlení Ostroměřska je známé už v pravěku. Z konce starší doby kamenné pocházejí nálezy, označované jako "ostroměřská skupina". O osídlení v době bronzové svědčí nález bronzových náramků v lese u Hrozného buku. Ale nejzřetelnější odkaz minulosti zanechalo slovanské osídlení v době hradištní. Nedaleko říčky Javorky, v místech, kde hřbet Chlumů zakončuje rovinu táhnoucí se daleko do Polabí, vybudovali Slavníkovci z kmene Charvátů rozsáhlé hradiště v podobě nepravidelného čtyřúhelníku o rozloze 25 ha, s místy až 8 m vysokými valy. Do této doby spadají nejcennější nálezy jako je legendární "černá perla", nebo roku 1903 při kopání cihlářské hlíny objevený "poklad" 415 stříbrných denárů z X. století, spojený pravděpodobně s pádem Libice roku 995.
Na slavníkovské období navazuje středověké osídlení, kdy se ostroměřské hradiště stává součástí sjednoceného českého státu. Na ploše 15 ha byl v prostoru Na zámkách postaven opevněný (v XI. století již opuštěný) přemyslovský dvorec. Na jeho místě vzniká ves, uvedená v roce 1143 v první písemné zprávě o Ostroměři, kdy bylo Hradišťsko věnováno pražským biskupem Janem strahovskému klášteru. To tvořilo jen jednu část dnešní Ostroměře, druhá se rozkládala u Javorky kolem starohorské tvrze a nazývala se Ostromiř (v dřívějších dobách Stará Hůra).
Prvním historicky známým rodem, sídlícím v Ostroměři, byl rod Kdulinců. U něho se setkáváme poprvé s místním názvem Ostroměř v roce 1382. Z tohoto rodu pochází vyznamný představitel politické reprezentace českého státu, hofmistr krále Jiřího z Poděbrad, Petr Kdulinec.
Další slavnou kapitolu píše zemanský rod Ostromiřských z Rokytníka. Synové velišského hejtmana Heřmana Ostromiřského si po jeho smrti roku 1553 rozdělili dědictví tak, že Václavovi připadla Ostromiř a mladšímu Janovi krátce předtím postavená tvrz hradišťská.
Za účast na protihabsburském povstání roku 1618 byl majetek Ostromiřských konfiskován a stal se součástí panství frýdlantského vévody Albrechta z Valdštejna. Po jeho smrti se dostává, jako celé Hořicko, pod panství italského rodu Strozziů a později kartuziánského kláštera ve Valdicích.
Po zrušení řádu Josefem II. přechází v r. 1827 Ostroměř po koupi knížetem Trautmannsdorfem pod správu Kumburského panství, kterému se vykupuje i z roboty. Do poloviny 19. století má Ostroměř vysloveně zemědělský ráz. Vývoj po roce 1848, projevující se v politickém uvědomování národa, provází její hospodářský a kulturní rozvoj. Zásluhu na tom má i roku 1869 vybudovaná železnice z Chlumce nad Cidlinou do Staré Paky jedna z prvních tratí v našem kraji. Postupné rozšíření o odbočku na Jičín (1871) a na Hořice (1882) povyšuje Ostroměř na důležitou železniční křižovatku. Ke kulturnímu povznesení obce přispěla stavba obecné školy v roce 1874 a čile se rozvíjející spolkový život. Roku 1915 dostává Ostroměř i církevní stánek v podobě kaple Nejsvětější Trojice, která je jedinou stavbou během 1. světové války.
Po vzniku ČSR v roce 1918 byla rozšiřena dosavadní průmyslová výroba, založená na zpracování místních surovin (kamenoprůmysl, cihelna, výroba kávových náhražek), o továrnu na nábytek a odvětví drobného podnikání, jako byla výroba knoflíků, korkových zátek, mýdla a limonád.
V roce 1922 zahájená elektrifikace a v roce 1925 vybudovaná regulace Javorky zlepšují životní podmínky obyvatel obce. V r. 1961 byla otevřena nově vybudovaná základní a v r. 1977 mateřská škola. Po roce 1989 se obnovuje soukromé podnikání a dochází k rozšiření sítě obchodů a služeb. V r. 1991 se znovu vrátila na osiřelý podstavec v pořadí již třetí socha prezidenta T. G. Masaryka, tentokrát od ak. sochaře Ladislava Zívra (autorem předchozích byl akademický sochař Josef Bílek). V roce 1998 bylo na památku významných rodáků otevřeno muzeum Eduarda Štorcha a Karla Zemana.
Ostroměř (dříve Ostromiř) odvozuje podle pověsti svůj název od zemanského rodu Ostromiřských z Rokytníka.
Erbem tohoto rodu byla stříbrná pravice se sekerou v červeném poli. Podle pověsti jej získal roku 1158 hrdina Bohdal při tažení českého krále Vladislava do Itálie. Dobytí Milána bylo umožněno jeho hrdinským činem, kdy jedinou ranou prosekl bránu a české vojsko proniklo do města. Za odměnu dostal od krále štít se sekerou a příjmení Ostromiřský.
Pravděpodobnější výklad jména Ostroměř se nabízí ve vlastním jménu Ostromír.