Город основан в 1872 году как пристанционное селение в связи со строительством железной дороги Константиновка—Александровка, соединившей Юзовский металлургический завод с Курско-Харьковско-Азовской железной дорогой и районом Еленовки. Станция и посёлок при ней получили название от ближайшего села Ясиноватого. В 1879 году проложена ветка до Енакиево, в 1883 году — до Макеевки, в 1885 году — до Синельниково, в 1893 году — до Мушкетово. К началу XX века численность населения Ясиноватой составила около 800 человек, работали паровая мельница, 10 торговых заведений, училище, школа.
В начале XX века станция превратилась в важный железнодорожный узел. В 1926 году Ясиноватая была отнесена к категории поселков городского типа. Тут проживало около 3 тыс. человек. Были сооружены водопровод, клуб железнодорожников. В годы первых пятилеток железнодорожный узел реконструирован. В 1937 году в городе образовано управление Южно-Донецкой железной дороги. К 1939 году длина станционных путей достигла 147 км, построены новые паровозное и вагонное депо, сортировочные горки. Ясиноватая стала одной из крупнейших узловых станций страны. В поселке вырос жилой городок железнодорожников. Были построены железнодорожная больница и поликлиника. Работали рабфак, 4 школы, школа рабочей молодежи. По переписи 1939 года, в Ясиноватой проживало 16 410 чел. В 1938 году Ясиноватая стала городом районного подчинения.
Во время Великой Отечественной войны Ясиноватая была оккупирована. Оккупация продолжалась до 7 сентября 1943 года, когда город был освобождён советскими войсками. После освобождения разрушенный город стал быстро восстанавливаться.
В 1946 году началось строительство машиностроительного завода, который в 1949 году произвёл первую продукцию. В 1953 году завершено сооружение основных цехов. Завод стал выпускать башенные краны, стрелочные переводы, горнопроходческие комбайны, дробилки и другое. В 1950-х годах построены завод железобетонных изделий, цех метлахских плиток. К 1965 году осуществлена электрификация основных направлений Ясиноватского отделения железной дороги.
В 1972 году по случаю 100-летия город Ясиноватая был награжден Почетной Грамотой Верховной Рады УССР. В 1976 году Ясиноватая получила статус города областного подчинения. В городе Ясиноватая работали П. Ф. Кривонос, В. И. Приклонский, М. В. Брыкалов. Уроженцами города были народные артисты СССР Н. О. Гриценко, М. О. Огнивцев, В. И. Ковтун, генерал Ф. М. Лавский, ученый, лауреат Ленинской премии О. Ф. Любченко, Герои Советского Союза Е. М. Березовский, М. А. Ралдугин, Герои Социалистического Труда И. П. Одыныця, Н. Д. Губенко.
На территории города функционируют около 265 предприятий разных форм собственности. Наибольшие из них — предприятия железнодорожного узла и, основанный в 1947 г., Ясиноватский машиностроительный завод, выпускающий горно-добывающую технику.
В 1997 году была утверждена символика города — его герб и флаг, а также установлен памятный знак основателям города.