Die am Hang des Bisambergs gegen das Marchfeld zu gelegene Ortschaft wird 1150 erstmals urkundlich erwähnt, dürfte aber bereits um 1100 entstanden sein; sie hieß ursprünglich Stenmarsdorf oder Stamleinsdorf, 1203 Stoumarsdorf. Die Ortsbezeichnung leitet sich vom Personennamen Stojmir ab.

Zwischen dem am Hang liegenden Oberort und dem Unterort erstreckt sich der Dorfanger, an dem die den Ober- und Unterort verbindende Hauptstraße entlangführt. Stammersdorf ist demnach ein so genanntes Linsenangerdorf. Die vom Anger durch eine schmale Gasse erreichbare Dorfkirche, die Pfarrkirche Stammersdorf, gehört zu den alten niederösterreichischen Wehrkirchen; der Ort war verteidigungsfähig, da der Anger, auf dem notfalls das Vieh weiden konnte, von geschlossenen Häuserzeilen umgeben war. Dennoch verwüsteten nacheinander Ungarn, Türken, Schweden, nochmals Türken und schließlich Franzosen den Ort.

Stammersdorf war auch ein beliebtes Feldlager: hier ließen sich 1619 die Böhmen unter Graf Thurn nieder, 1645 wählte der schwedische Feldherr Torstensson die Gegend zu seinem Hauptquartier. 1805 bezogen die Österreicher hier ihr Feldlager und 1866 projektierte man eine Verteidigungslinie bei Stammersdorf gegen die Preußen. In den Pestjahren 1679 und 1713 kamen viele Einwohner um; materiell größten Schaden hingegen richtete – neben kriegerischen Zerstörungen – der Brand im Jahr 1850 an: ihm fielen die Kirche, 52 Häuser und 38 Scheunen zum Opfer. Trotz allem hat die im Laufe der Jahrhunderte gewachsene Siedlung bis heute den Dorfcharakter bewahren können.

In das Fernverkehrsnetz wurde sie unter Kaiser Karl VI. nicht eingebunden: Die Brünner Straße führt östlich am Ort vorbei. Die Verbindung nach Wien wurde 1886 durch die von der Augartenbrücke herausgeführte Dampftramway verbessert, die Strecke wurde 1912 elektrifiziert. Nach dem ersten Weltkrieg wurde die "Freiwillige Rettungsgesellschaft Stammersdorf" gegründet, der Gründer war Theodor Schimanek. Die Gesellschaft wurde über Spenden finanziert. 1928 wurde Stammersdorf zur Marktgemeinde erhoben, im selben Jahr wurden die Straßen benannt. Erst seit 1938 ist Stammersdorf Bestandteil des 21. Wiener Gemeindebezirks. Im Zweiten Weltkrieg waren am nahegelegenen Bisamberg viele Flak-Geschütze stationiert, um Wien vor Luftangriffen zu schützen. In dieser geschützten Zone wurde am Rande des Bisamberges eine Flugzeugfabrik errichtet, deren Reste man noch heute besichtigen kann. Weiters wurde zwischen 1939 und 1940 die heutige Van-Swieten-Kaserne an der Brünner Straße erbaut. Auf dem Stammersdorfer Zentralfriedhof wurde von 1964 bis 1966 das zweiteWiener Krematorium errichtet, das allerdings ab dem 7. September 1981 wieder geschlossen und nur während des von 1984 bis 1986 erfolgten Umbaus der Feuerhalle Simmering vorübergehend wieder in Betrieb genommen wurde. (1) 1992 wurde der Marchfeldkanal eröffnet, der Stammersdorf durchquert.