Перша згадка про поселення на місці сучасного Литкарино датована 1429 роком. З 15-го по 17 століття поселення перебувало у власності московського Чудова монастиря. До кінця 19 століття на території населеного пункту функціонували 5 каменоломень.

Місто також знамените історичною садибою Литкарине, до якої входять будинок купця Зотова, що пізніше належав князю Чернишову, а також людський будинок – перша кам’яна споруда в місті, в якій сьогодні розташовується литкаринський історико-краєзнавчий музей. Садибу побудовано 1880 року.