Симбирские купцы и промышленники Иван Борисович Твердышев и его зять Иван Семенович Мясников, разведав богатое Бакальское месторождение железных руд, основали в 1758 году в Уфимском уезде Оренбургской губернии при впадении реки Катав (на башкирском языке "катай" - быстрая река) в реку Юрюзань Усть-Катавский молотовый завод. После смерти владельцев завод достался дочери Мясникова Екатерине Козицкой, а затем - её дочери, в замужестве княгине Белосельской-Белозерской, которая весной 1899 года продала завод Бельгийскому Южно-Уральскому анонимному металлургическому Обществу, которое организовало на нём производство железнодорожных и трамвайных вагонов. В годы Гражданской войны Усть-Катавский завод был разрушен и восставлен только в 1925 году. В 1922 году при упразднении Уфимской губернии Катав-Ивановская и Усть-Катавская волости Уфимского уезда были присоединены к Златоустовскому уезду Челябинской губернии, который после создания в 1923 году Уральской области был преобразован в Златоустовский округ. После раздела в 1934 году Уральской области на Свердловскую и Челябинскую области, в 1935 году в составе Челябинской области был создан Катавский район с центром в Катав-Ивановске. С 1937 года на Усть-Катавском заводе был возобновлен выпуск трамвайных вагонов, по выпуску которых завод занимал ведущее место в СССР. В годы Великой Отечественной войны на Усть-Катавском заводе был впервые начат выпуск снарядов для гвардейских реактивных минометов БМ-13 "Катюша" 28 августа 1942 года заводской посёлок Усть-Катав получил статус города районного подчинения в составе Катавского района. В 1954 году в районе горы Шихан было открыто крупное Шиханское железорудное месторождение. 12 января 1965 года в границах бывшего Катавского района был образован Катав-Ивановский район В декабре 1979 года г.Усть-Катав с прилегающей территорией и несколькими селами был выделен из Катав-Ивановского района в самостоятельную административно-территориальную единицу Челябинской области. В 1997 году было создано муниципальное образование "Город Усть-Катав", в состав которого вошли г.Усть-Катав, поселки городского типа Вязовая и Малый Бердяш, поселки железнодорожных станций Усть-Катав и Минка, села Минка и Тюбеляс, села Верхняя Лука, Владыкино, Кочкари, Сулуяновский и деревня Вергаза.

Одновременно с доработкой герба г.Усть-Катава 1998 года (автор - Лариса Мигдал), Союзом геральдистов России во главе с К.Ф.Мочёновым был создан гербовый флаг Усть-Катава, утвержденный с гербом в один день, 14 ноября 2002 года, решением № 32 Собрания депутатов г.Усть-Катава и внесенного в Государственный геральдический регистр Российской Федерации за № 1115 с официальным описанием:

"Прямоугольное полотнище с соотношением ширины к длине 2:3, несущее гербовую композицию, смещённую к древку: жёлтую лань, белую фигуру, имеющую очертания слева -геральдического шатра, а справа - остроконечного холма, и под ним - жёлтые молот, перетянутый красными скрепами к рукояти и наковальню. Свободная часть полотнища синяя (без разделяющей черты)".

Белая фигура повторяет силуэт горы Шихан.

С любезного разрешения К.Ф.Мочёнова использованы материалы книги: К.Ф.Мочёнов, Г.А.Туник, "Официальные символы Челябинской области и муниципальных образований", Челябинск, 2004