Ömerli'nin ne zaman kurulduğu belli değil. En eski izler Asur dönemine aittir. 1925'te Maserti köyü bir bucak'ın idari merkezi oldu. 1953 yılına kadar Ömerli, Bucak olarak Savur ilçesine bağlıydı. Daha sonra bölünerek bağımsız hale geldi. Tarih boyunca 14. yüzyılda Müslüman oldukları söylenen Süryani Ortodoks, Keldani Katolikler ve Nasturiler de dahil olmak üzere birçok Süryanice Aramice konuşan Hristiyan (Süryani) Ömerli'de yaşamıştır. Bugün şehir karışık bir Arap-Kürt nüfusa sahip.
Bugünkü Ömerli adı, Mhallami aşireti Ömeryan'ın adından gelmektedir.