Тальменка основана в 1721 году. В середине XIX века это было село Тальменское Тальменской волости Барнаульского уезда Томской губернии. Возникло поселение на берегу Чумыша, в месте впадения в него небольшой речки. Место для поселения было не самым лучшим, но беглые крестьяне, бежавшие из Тобольского уезда, Ерофей Казанцев с сыновьями, решили остановиться именно здесь, так как впереди была зима, и нужно было успеть срубить избу, перезимовать. Река и много леса — это было главным козырем для выбора места поселения. А для пашни и огородов места так же хватало. В 1721 году, когда до Алтая дошла затеянная Петром I первая в истории России перепись населения, Тальменка представляла собой маленькое село, насчитывавшее от силы десяток подворий.
На следующий год к ним присоединились и другие такие же крестьянские семьи, двигавшиеся на восток на вольные земли. Деревенька стала разрастаться. Народ строился, обрабатывал землю. Как-то мужики ловили рыбу, и выловили в речке тайменя. Рыба крупная, прихотливая к чистой прозрачной воде. Но в те времена река была чистой и имела глубокие омута-ямы, летом сильно не мелела. Так как в округе лес стоял вековой. С тех пор стали называть речку и деревню при ней Тайменькой. А в первой переписи 18-го века деревня называлась Усть-Тальменская, потому как находилась в устье реки.
Из описания села Тальменского по состоянию на 1885 год:
Удачно сложилась для деревеньки дальнейшая судьба. Здесь, по Нижнему Причумышью, проходил сибирский тракт, связывающий города — губернский Томск и, горнозаводской Барнаул. Тальменка становится трактовым селом. Вблизи села была переправа через Чумыш и далее дорога шла на Анисимову и Бердск, Томск. Тальменские крестьяне были приписаны к Барнаульскому горному округу, работали на обслуживании заводов. Заготавливали лес, выжигали древесный уголь, землепашествовали, обслуживали тракт. Расстояние 70 вёрст от Барнаула. Население: 115 дворов. Стоит на речке Тальменке, есть почтовая станция. Через село проходят почтовая, караванная дорога и скотопрогонный тракт.
Расстояние 325 вёрст от Томска, 61 вёрст от уездного города (Барнаула), 24,75 вёрст до ближайшего почтового учреждения. Население: 209 дворов; проживает 566 мужчин, 569 женщин; земли распределено 1521 десятин.
В селе появилась церковь, торговые лавки, трактир, почтовая станция. Окрестные леса щедро одаривали народ ягодами, грибами, строительным материалом и топливом. Это давало возможность жить и развиваться.
Из описания села Тальменского по состоянию на 1904 год:
Расстояние 325 вёрст от Томска, 61 вёрст от уездного города (Барнаула), 24.75 вёрст до ближайшего почтового учреждения. Население: 209 дворов; проживает 566 мужчин, 569 женщин; земли распределено 1521 десятин. Стоит на речке Тальменке. Церковь. Казенная винная лавка. Сельское училище. Почтовая станция. Сельская больница. Волостное правление. Хлебозапасный магазин. В 1885 году в селе Усть-Тальменка насчитывалось 115 подворий. 2 мануфактурных и 3 мелочных лавки. Две ярмарки: 1-я Ивановская (24 мая), 2-я Иоанно-Златоустовская (13 ноября).
В начале XX века через Тальменку прошла железная дорога от Ново-Николаевска на Семипалатинск, так называемая Туркестано-Сибирская ветка. Через реку Чумыш построили железнодорожный мост, первое кирпичное здание вокзала, водонапорную башню. Они сохранились, и по сей день, являются памятниками архитектуры нашего посёлка.
Со строительством дороги, а также в результате Столыпинской реформы начинается бурное заселение Тальменки и окрестных сел. Огромное количество крестьян приехало на освоение незанятых земель в Сибирь. Интересен тот факт, что выходцы из разных губерний Европейской части страны привозили сюда, в Нижнее Причумышье, свои особенности культуры, способы хозяйствования. Это выражается, например, в архитектуре застроек, народной речи, традициях. В Тальменке переселенцы застраивались улицами или «порядками». Например, главная улица поселка, бывшая Большая Тальменская, от реки до пересечения с ул. Партизанская называлась в народе «Сибирь», а далее до ж/д переезда- «Рязань».
Главная река — Чумыш, была лесосплавной рекой. Из верховьев её, богатых лесом, бревна «молем» сплавляли в низ. А в Тальменке в 30-х годах построили лесопильный завод. Бревна вылавливали из реки. Накапливали на берегу протоки Хомутинка, а затем распиливали на доски, брус и прочий пиломатериал. Готовую продукцию завода отгружали в вагоны и отправляли в другие районы страны, прежде всего в Среднюю Азию, по железной дороге. Завод, ставший впоследствии деревообрабатывающим комбинатом, выпускал оружейную и продуктовую тару, изделия ширпотреба. Его продукция была востребована в крае и за его пределами. Отходами производства отапливали весь микрорайон ДОКа (деревообрабатывающий комбинат). Строилось много жилья для рабочих завода, школа, детский сад, клуб.
Так благодаря выгодному транспортному положению поселка на железной дороге на пути в Среднюю Азию, между Кузбассом с его углем и металлом и машиностроительными центрами, Барнаулом, Рубцовском и Новосибирском он становится заводским, рабочим поселком. Здесь появились и другие предприятия: ТальМаш, ЖБИ, завод металлоконструкций. Он изготавливал конструкции для элеваторов. В 50-х годах они потребовались на юге Сибири в больших количествах в связи с распашкой целинных земель.
К этому времени Тальменка- уже районный центр, рабочий поселок, так как большинство его жителей — это рабочие промышленных предприятий и служащие различных учреждений (школ, училищ, районной больницы). Население поселка в советские годы растет особенно быстро. В 1970-х годах здесь проживает 20 тысяч жителей. Поселок расстраивается вширь. Его протяженность с запада на восток около 10 километров. Жилье в основном индивидуальное. Хотя промышленные предприятия и учреждения в плановом порядке строят много типового жилья для своих рабочих и служащих. В поселке появился целый район Новостройка с многоквартирными домами.
Люди разных национальностей проживают в Тальменском районе. Они приехали сюда, в Сибирь, по разным причинам, и в разные времена. Особое место среди них занимают немцы. В Тальменке и её окрестных сёлах — Курочкино, Луговое, Кашкарагаиха и других расселилось депортированные в годы войны немцы Поволжья, большинство из которых уехали в 1990-х годах в Германию.
Конец 20-го века знаменателен для Тальменки как время трудных перемен. Развал СССР, экономическая разруха, локальные войны и прочие проблемы переходного периода не обошли стороной Алтайский край. Промышленные предприятия перестали существовать, их место заняли небольшие лесопильные цеха. Жители Тальменки стали заниматься торговлей и обслуживанием дороги — федеральной трассы М-52. Положение поселка на автодороге соединяющей Сибирь и страны Центральной Азии, близость туристического Горного Алтая и Новосибирска, сделало Тальменку центром обслуживания дороги. Здесь размещены несколько сервисных центров. Крупнейшая дорожно-строительная организация ДРСУ-9 участвует в расширении, реконструкции трассы, ремонте старых и строительстве новых дорог в районе и за его пределами.
Именно положение на пересечении автомобильной и железной дорог, а также близость к Новосибирску и Барнаулу сделали посёлок миграционно привлекательным. Несмотря на резкое снижение рождаемости и увеличение смертности, численность населения района остаётся стабильной на протяжении 30 лет. Массовый отток немецкого населения компенсировался притоком, вынужденных переселенцев из республик бывшего СССР, и прежде всего из соседнего Казахстана. Вначале 1990-х в Тальменку хлынул поток беженцев из Карабаха.
Сегодня Тальменка — это районный центр, один из крупнейших в России посёлков городского типа. В посёлке много строится зданий, торговых центров, старые реконструируются, облагораживаются современными конструкционными материалами.
