В 1781 году село Чистое Поле преобразовалось в город и стало центром Чистопольского уезда. Постепенно его название стало приобретать форму Чистополь, хотя ещё в 1866 году в списке городов Казанской губернии фигурировало как Чистополь (Чистое Поле). В ХХ веке окончательно закрепилась форма Чистополь.
Первые упоминания о селе Чистое Поле возникают в летописях в конце XVII - начале XVIII века, но это было вторично образовавшееся поселение, что можно судить уже по его названию.
Существует несколько версий о его основании. Наиболее распространенная гласит, что первыми поселенцами были волжские татары и беглые крепостные крестьяне, которые стремились создать собственное вольное поселение. Однако в начале XVIII века они были выселены, село было сожжено, и на его месте осталось лишь чистое поле. Выжившие крестьяне, избегшие ссылки, вновь начали строить свои дома, и к ним вскоре присоединились новые поселенцы, и новое название село получило в память о великом пожарище.
Поселение стремительно росло, и в 1761 году число его жителей, согласно переписи, превышало тысячу человек.
В 1781 году Екатерина II указом присвоила селу Чистое Поле статус уездного города Чистополя и учредила его собственный герб.
В конце XIX века Чистополь стал крупным центром торговли зерном и был вторым по значению городом Казанской губернии после Казани. В 1920-1930 годах он был центром Чистопольского кантона. В апреле 1942 года он получил статус города республиканского подчинения.
В годы Великой Отечественной войны Чистополь стал приютом для Союза писателей СССР, в числе которых были такие известные литераторы, как Борис Пастернак, Леонид Леонов и Михаил Максимов.