Quá trình hình thành và tình hình dân cư
Từ xa xưa, một bộ phận người Thái đen đến sinh cơ lập nghiệp ở vùng đất Thuận Châu cùng với đồng bào Mông, Khơ Mú, gọi tên mảnh đất này là Mường Muổi. Địa bàn thị trấn Thuận Châu (ngày nay) thuộc Mường Muổi.
Ngày 23/8/1904, Toàn quyền Đông Dương quyết định đổi tỉnh Vạn Bú thành tỉnh Sơn La. Tỉnh Sơn La tại thời điểm này gồm các châu: châu Thuận, Mường La, Mai Sơn, châu Yên, châu Mộc, Phù Yên, Tuần Giáo, Điện Biên, Châu Lai, Quỳnh Nhai và phủ Luân Châu. Địa bàn thị trấn thuộc châu Thuận.
Trước năm 1945, địa bàn thị trấn thuộc lộng Chiềng Ly, trung tâm thủ phủ của chính quyền phong kiến do Bạc Cầm Quý cầm đầu. Trong những năm kháng chiến chống thực dân Pháp, địa bàn thị trấn nằm trong vùng kiểm soát chặt chẽ của chế độ thực dân.
Hòa bình lập lại ở miền Bắc (năm 1954), địa bàn thị trấn Thuận Châu thuộc xã Chiềng Ly, huyện Thuận Châu.
Toàn cảnh trung tâm Thị trấn Thuận Châu, thủ phủ của khu tự trị Thái - Mèo năm 1954 - Nguồn: Lịch sử Sơn La
Năm 1956, thị trấn Thuận Châu (châu lỵ Thuận Châu, thủ phủ của Khu tự trị Thái - Mèo) được thành lập, lúc đó mới có khoảng 20 hộ với 200 nhân khẩu, chủ yếu là các gia đình của cán bộ, công chức viên chức khu và những người buôn bán nhỏ. Ngày 27/10/1962, tại kỳ họp thứ 5, Quốc hội khóa II ban hành Nghị quyết đổi tên Khu tự trị Thái - Mèo thành Khu tự trị Tây Bắc, thị trấn Thuận Châu là huyện lỵ của huyện Thuận Châu thì số dân ngày tăng cả về phần cơ học lẫn tự nhiên. Năm 1986, khi tiến hành phân định lại địa giới hành chính thị trấn, dân số tăng dần lên.
Đến năm 2015 có 4.549 nhân khẩu ở 21 tiểu khu: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 gồm các dân tộc anh em Thái, Kinh, Mông, Tày, Mường… trong đó khoảng 75% là cán bộ hưu trí, công chức, viên chức, hoạt động thương mại - dịch vụ, một số ít hộ sản xuất tiểu thủ công nghiệp và nông nghiệp