Stara Zagora (en bulgare : Стара Загора) est une ville du centre-sud de la Bulgarie. Elle comporte une université, un hôpital universitaire, un observatoire astronomique, diverses industries et plusieurs instituts scientifiques et culturels.
C'est le chef-lieu de l'oblast de Stara Zagora. La ville est située aux pieds du versant sud de la chaine des Balkans et au nord d'une vaste zone agricole et d'élevage.
Les premiers peuplements sur le site de Stara Zagora remontent au ou millénaire Trois tombeaux mis au jour par les archéologues dans l'enceinte de la municipalité actuelle remontent à l'époque du néolithique ; le site archéologique situé à proximité de l'hôpital de district a révélé l'un des inventaires les plus riches de cette époque qui ait été retrouvé en Europe.
À l'époque des Thraces également, le site de Stara Zagora était un centre important. Il s'appelait alors Beroe (). Au début du , la ville d' Augusta Trajana est fondée sous le règne de l'empereur romain Trajan, probablement vers l'an 107. C'était une ville fortifiée, la deuxième en importance de la province de Thrace après Philippopolis. Durant les règnes des empereurs romains Marc Aurèle et Galien, la ville d'Augusta Trajana bat monnaie dont les pièces sont en utilisation sur une grande partie de la péninsule balkanique. Il reste des vestiges de cette ville romaine, comme certains bouts de la fortification, les portes occidentale et méridionale, le forum, ou encore les thermes et une nécropole.
Au fil des siècles, la ville change plusieurs fois de noms : Vereya ( et s), Irinopolis ( au ), Borouï ( au ), Eskri Zagra (après la conquête turque en 1364), Jeleznik (dans les années 1850) et enfin Stara Zagora (depuis 1871).
En 1956, la population de Stara Zagora atteint . En 1968, Stara Zagora a déjà atteint et se classe parmi les plus grandes villes bulgares.
Après une période de croissance soutenue, la population de Stara Zagora n'a cessé de décroître depuis les bouleversements politiques et économiques intervenus en 1989-1990.