Fundado em 27 de julho de 1963, antigo Sindicato dos Trabalhadores Rurais de Petrolina (STR Petrolina), fruto do avanço das organizações dos trabalhadores rurais e do apoio da Igreja Católica para organizar o movimento, no município do Sertão do São Francisco, o Padre Monsueto de Lavor foi personagem destaque.
Em 1994, apareceram os primeiros registros de greve no Vale do São Francisco e também teve início a negociação salarial com os patrões.
Já a primeira Convenção Coletiva foi resultado de uma pauta de reivindicação que continha 67 itens e surpreendeu o patronato, até então não-organizado. À época, os sindicatos de Petrolina e Santa Maria da Boa Vista tinham 15 mil filiados.
A primeira Convenção Coletiva realizada em Petrolina foi a pioneira no Brasil do setor de frutas, sendo chamada de “Salada de Frutas”.
Atualmente, cerca de dez sindicatos participam da campanha salarial unificada entre os Estados de Pernambuco e Bahia.
Em 2009, foi iniciado um movimento na região do Vale do São Francisco para o desmembramento do STTR tornando o sindicado exclusivo de trabalhadores assalariados rurais, com base em uma portaria publicada em 2006, pelo então presidente Luiz Inácio Lula da Silva (PT), que tornou a agricultura familiar uma categoria diferenciada no meio rural.
A entidade nasceu em 2017, após o desmembramento do ex-STR (Sindicato dos Trabalhadores Rurais de Petrolina) que se dividiu e surgiu o Sindicato dos Trabalhadores e Trabalhadoras Assalariados Rurais de Petrolina (STTAR Petrolina).
No dia 20 de julho de 2018, o STTAR Petrolina realizou o ato de filiação à Central dos Trabalhadores e Trabalhadoras do Brasil (CTB).
Atualmente, o STTAR Petrolina é o maior sindicato de Pernambuco, o terceiro do Nordeste e quinto do Brasil em número de filiados.