Калач-на-Дону получил статус города в 1951 году. Но основан он был ещё в начале 18 века как казачий хутор Калач. Он входил в состав станицы Пятиизбянской, которая с 1802 года стала одной из станиц 2-го Донского округа Области Войска Донского. В 1862 году до хутора дошла железная дорога от Царицына. В 1915 году в хуторе проживало около 3000 человек.
В период Гражданской войны в районе Калача происходили ожесточённые бои между казачьими соединениями и большевиками. Хутор переходил из рук в руки восемь раз. С 1928 года Калач стал центром Калачевского района Сталинградской области, с 1961-ого Волгоградской.
Огромную роль Калача-на-Дону во время Сталинградской битвы подчеркивают многочисленные военные памятники и монументы в городе. Танк-памятник Т-70 установили в конце 1942 года, когда Сталинградская битва ещё была не закончена. Другой танк-памятник Т-34-85 установили в 1980-х годах. Парк «Аллея героев» на площади Павших Борцов создан в честь его защитников и освободителей. Весь август 1942 года превосходящие по численности и вооружению немецкие войска пытались захватить Калач, но наши части героически держали оборону, в том числе и в уличных боях. Лишь 1 сентября наши оставили город, при этом фашисты понесли значительные потери в живой силе и технике. Но уже 23 ноября Калач был освобожден, тогда же в ходе операции «Уран» 6-я немецкая армия была окружена. В честь этого великого события в Пятиморске стоит монумент «Соединение фронтов».
После войны был прорыт Волго-Донской канал, который в районе города соединяется с Доном. 13-й шлюз канала находится тоже в посёлке Пятиморск.