Согласно историческим сведениям, первые поселенцы на территории современного города возле озера Шалкар появились в 1870 году. Они занимались разведением скота и построили первые землянки. К началу XX века в Челкаре имелось 150 домов общего пользования, город был одним из трёх крупных населённых пунктов Иргизского уезда.
В 1901—1903 годах была проложена Ташкентская железная дорога и в Челкаре появилось первое промышленное предприятие — Челкарское паровозное депо. В 1905 году было открыто железнодорожное училище. Развитие железной дороги со временем привело к тому, что большую часть жителей города (80 %) стали составлять железнодорожники.
В 1903 году из-за изъятия пастбищных угодий вдоль Ташкентской железной дороги в пользу оренбургских казаков 800 крестьян-казахов присоединились к протестному движению рабочих станций Мугоджары и Челкар.
В ноябре 1906 года профессиональный железнодорожный союз станции Челкар слился с профессионально-политическим. Так же поступили на других станциях Ташкентской и Среднеазиатской железной дороги.
В дореволюционный период в центре Шалкара (возле совр. ж/д вокзала) был построен Вознесенский православный храм, который в 1927 году был превращён в железнодорожный клуб, а сейчас в нём расположена пара торговых домов.