Die Russiese geskiedenis van Omsk het in 1584 begin met die aankoms van ’n Kosakmag onder Jermak wat die plaaslike heersers verslaan en nominale Russiese beheer oor die gebied gevestig het. Om verdere uitbreiding te verseker het die tsaars Fjodor I en Boris Godoenof gefortifiseerde nedersettings en militêre buiteposte in die suide van Siberië laat bou om die burgers teen aanvalle deur nomadiese stamme te beskerm en gesag oor die plaaslike bevolkings uit te oefen, veral oor die Tatare, wat heffings betaal het. Die eerste permanente Russiese nedesetting in die streek, die stad Tara, is in 1594 gestig. Dit het gou ’n belangrike rol gespeel in die pelshandel wat Rusland met Sentraal-Asië en China verbind het.
In 1716 is ’n fort by die samevloei van die Om- en Irtisjrivier laat bou en dit het die kern gevorm van die ontwikkeling van die toekomstige stad Omsk. Teen die tweede helfte van die 18de eeu was die fort die grootste gebou in die oostelike deel van Rusland.
In die vroeë 19de eeu het nywerheid in die stad en die res van die Irtisj-bekken vooruitgegaan. Die Siberiese Kosakleër se hoofkwartier was ná 1808 in Omsk en hulle het bygedra tot die ontwikkeling van die stad. In die 18de en 19de eeu het baie Duitsers na die gebied getrek, vanaf beide die Wolgastreke en oorsee.
In die 1950's is die petroleumbedryf gevestig en verskeie tegnologiese geriewe gebou, en dit het die ekonomie van die oblast vir die res van die eeu gedefinieer.
Met die vebrokkeling van die Sowjetunie het die oblast deel van die nuwe, onafhanklike Russiese Federasie geword. Met die onafhanklikwording van Kasakstan het Omsk ’n internasionale grens in die suide gekry. Op 19 Mei 1996 het die oblast ’n magdelingsooreenkoms met die federale regering gesluit waarvolgens outonomie aan hulle toegeken is. Die ooreenkoms is op 21 Desember 2001 afgeskaf.