На землях генерала-майора Катеринославського намісника Івана Максимовича Синельникова у 1868–1869 рр. було збудовано залізничну станцію Синельникове, з 1873 року — вузлову. Цьому сприяв перетин двох залізничних гілок: Катериненської залізниці (сполучення захід-схід) та Лозово-Севастопольської залізниці (сполученням північ-південь).
Одночасно із заснуванням Синельникового, з’являється і село Георгіївка (серед місцевих мешканців більш відоме як Сухеньке).
1873 року були відкриті станції Синельникове-І та Синельникове-ІІ.
У 1899 році на станції Синельникове була заснована Миколаївська церква.
У 1900 році став до ладу пороховий завод. У 1903 році відкрито ковальсько-пресову майстерню.
6 грудня 1905 року — створений бойовий революційний комітет.
Восени 1917 року робітники майстерень Яцкевича утворили червоногвадійський загін, яким командував Василь Якович Кірпічьов.
З осені 1917 року в Синельниковому перебував Гайдамацький курінь війська Центральної Ради, який прибув в місто під час подій Першої радянсько-української війни.
22 грудня 1917 року місто зайняли частини Червоної гвардії.
25 березня 1918 року розпочались бої за станцію між частинами Червоної гвардії та австро-німецькими військами.
7 квітня 1918 року місто зайняли австро-німецькі війська.
3 1921 року Синельникове стало містом і центром Синельниківського повіту Катеринославської губернії, а з 1923 року — центром Синельниківського району. Населення міста в цей час становило близько 11 тис. чоловік.
У період 1922—1930 роки в місті діяло сільськогосподарське кредитне товариство.
Після початку радянсько-німецької війни підприємства міста та району готувались до евакуації на схід. Процесом евакуації займався голова Синельниківської Райради депутатів трудящих Савченко Митрофан Микитович.
Оборону міста в 1941 році здійснювали 95-й Надвірнянський прикордонний загін та 261-ша стрілецька дивзія.
2 жовтня 1941 року об 11:00 в місто увійшли німецькі війська.
21 вересня 1943 року місто було звільнене від німецьких військ 25-ю Гвардійською дивізією та 333-ю стрілецькою дивізією. Обидвом дивізіям присвоєно почесне звання Синельниківські.
У 1961-1964 роках збудований порцеляновий завод.
У 1970 році почалося будівництво нових потужностей ресорного заводу. Одночасно починається будівництво житлового масиву, дитячих комбінатів, школи.
У 1979 році Синельникове набуло статусу міста обласного підпорядкування.
