Город был основан в 950 году герцогом Лиудольфом и до 1496 года оставался главным городом графства (позже — герцогства) Вюртемберг, с 1803 года — курфюршества, с 1806 года — королевства Вюртемберг, а после 1918 года — республики Вюртемберг. После строительства в городе автозаводов будущего концерна Mercedes-Benz город переживает настоящий экономический бум. В городе работает почётное консульство Российской Федерации.

В самом центре Штутгарта, в соседних зданиях, расположены три филиала главного музея федеральной земли Баден-Вюртемберг «Музея Вюртемберг»: «Старый замок» (богатейшая археологическая экспозиция, предметы роскоши начиная со Средневековья, предметы декоративно-прикладного искусства, иконопись, скульптура), «Фрухткастен» (музей-собрание музыкальных инструментов, аудиотехники), «Новый замок» (Римский лапидариум). Музей имени Линдена — один из самых значительных этнографическиx музеев в Европе. В Штутгарте в 2006 году построен новый музей Mercedes-Benz. В 2009 году построен новый музей Porsche.

Штутгарт и его пригороды располагают наибольшей плотностью научных, академических, исследовательских организаций. В Штутгарте регистрируется наибольшее в Германии количество патентов. Примерно 45 % баден-вюртембергских учёных работают в Штутгарте.

Здесь расположены несколько университетов: Университет Штутгарта, Университет Хоэнхайм и несколько университетов прикладных наук. Здесь же расположено шесть институтов Общества Фраунгофера, четыре института совместных научно-технических разработок при университетах, два института Макса Планка и одно из крупнейших отделений Немецкого Аэрокосмического Центра (DLR).

Штутгарт считается одним из крупнейших инновационных центров Европы и имеет самый высокий уровень благосостояния среди всех городов Германии. В настоящее время Штутгарт является мощным центром высоких технологий и машиностроительной отрасли. Здесь расположены представительства крупнейших международных корпораций. Особое значение имеют как всемирно-известные индустриальные гиганты, так и инновационные компании среднего размера. Их разработки направлены в основном на развитие автомобильной промышленности, электроники и микроэлектроники, наукоёмкого производства, а также машиностроения. В число одних из наиболее значительных организаций, расположенных в регионе, входят Daimler AG, Porsche, Bosch, Celesio, Hewlett-Packard/Compaq Deutschland и IBM Deutschland, каждая из которых имеет здесь всемирную или европейскую штаб-квартиру. Среди остальных компаний - Alcatel SEL, Agilent Technologies, Trumpf, Stihl, Dürr, Kärcher, Lapp, Festo, WMF, Märklin, Leitz, Ritter Sport и многие другие. На окраине города рядом со Штутгартским аэропортом находится крупнейший выставочный центр, так называемая "ярмарка" - Messe Stuttgart, девятая по величине в Германии.