В 1711—1712 годах происходит переселение гребенских казаков с правого на левый берег Терека, формируется Гребенское казачье войско. К тому же времени (1711) относятся упоминания о станице Гладковской.

В 1725 году, по некоторым сведениям, началось заселение станиц Курдюковской (Кордюковской), Старогладковской, Червлённой, Щедринской (Щадринской). Эта дата не является бесспорной, так как существуют данные как о более раннем, так и о более позднем возникновении тех или иных казачьих поселений. В частности, основание Старогладковской относят также и к 1735 году.

В 1813 году станица перемещена на 1-2 версты от берега Терека. Старогладковская входила в Гребенской, а с 1845 года — Кизлярский казачий полк Кавказского линейного казачьего войска. В 1852 г. Лев Толстой работал в станице над своей первой повестью «Детство». По состоянию на 1874 год в станице было 230 дворов при 1400 жителях, проживали православные и старообрядцы, имелась церковь.

Станица последовательно находилась в составе Терской области, Терской губернии, Дагестанской Автономной Советской Социалистической Республики, Ставропольского края, Грозненской области (Каргалинский район), Чечено-Ингушской АССР.

В 1990-е годы в станице, как и в других населённых пунктах Шелковского района, имели место многочисленные преступления против русскоязычного населения; при этом массовый характер они приняли ещё до начала Первой чеченской войны. Отдельными общественными активистами предпринимались попытки вести список совершённых преступлений: В конце XX — начале XXI в. произошла трансформация названия станицы. В то время как на топографических картах применяется прежнее название «Старогладковская», встречаются случаи использования варианта «Старогладовская» (прежде всего, местным населением). В 2008 году именно этот вариант был закреплён в качестве официального в законе о создании муниципалитетов в Шелковском районе.

В Старогладовской находится филиал Национального музея Чеченской Республики — Литературно-этнографический музей Л. Н. Толстого, созданный в память о пребывании Льва Николаевича Толстогов станице в начале 1850-х годов.