Населений пункт виник в кінці XIX століття в період підйому промислового виробництва в Російській імперії. Навколишні землі, багаті покладами кам’яного вугілля, вапна, піску, привернули увагу іноземних і місцевих капіталістів. Так у 1896 році у зв’язку з будівництвом Бельгійським акціонерним товариством залізничної станції і доменних печей заводу прокатних валків поблизу сіл Успенки та Коноплянівки виникло невелике заводське селище. Вісімнадцять років селище при заводі було безіменним але пізніше воно отримало назву — Шмідтівка — на честь німецького підприємця Шмідта. В кінці 1925 року селище, а залізничну станцію перейменували в селище Лутугинно, на честь відомого вченого-геолога і громадського діяча Леоніда Лутугіна.
У передвоєнні роки значно змінився зовнішній вигляд міста. Виросли нові вулиці, завершилася електрифікація і радіофікація населеного пункту. Місто входило до складу Успенського району, у селі Успенка в приміщенні пошти знаходився перший радіовузол, інших засобів електрозв’язку до 1945 року в місті не було.
У роки сталінських репресій щонайменше 53 особи були заарештовані за засуджені та політичними статтями.
У роки радянсько-німецької війни 1217 лутугинців билися на фронтах на стороні Радянського Союзу. Післявоєнний період в історії міста Лутугиного характеризується прискореними темпами розвитку промисловості, розгортанням житлового та культурного будівництва та подальшим розвитком радіофікації міста та району.
3 січня 1965 року за Указом Президії Верховної Ради УРСР було створено Лутугинський район. 12 листопада 1965 року селище Лутугине отримало статус міста і тоді ж стало центром адміністративного району.
Під час війни на сході України у місті точилися запеклі бої.
27 липня 2014 року українські збройні сили звільнили Лутугине, котре проросійські збройні формування контролювали з квітня 2014-го.
1 вересня українські війська під натиском регулярних російських частин відійшли з міста.
25 вересня з’явилася інформація, що російські бойовики і місцеві «ополченці» розстріляли 40 жителів за допомогу українській армії: в той час, коли бойовики увійшли до міста, у них уже були «розстрільні списки». Очевидці свідчили, що розстріл проводився в межах міста, тіла присипали землею, місце поховання утрамбовували важкою технікою.
