Fra ca. 300 e.kr. var hele det nåværende Kostroma oblast, med unntak av området øst for elva Unzja en del av det finsk-ugriske Meri (russisk Merja)-folkets løse stamme-konføderasjon. Det var minst 109 Meri-bosetninger i området, hvorav de viktigste senere ble grunnlaget for russiske handelssenta og festninger. De viktigste historiske byene er Kostroma, Sjarja, Nerekhta, Galitsj, Soligalitsj og Makarjev. Kostroma oblast ble skilt ut fra Jaroslavl oblast i 1944.
Kostroma oblast grenser til Vologda oblast (N), Kirov oblast (Ø), Nizjnij Novgorod oblast (S), Ivanovo oblast (V) og Jaroslavl oblast (NV). De viktigste elvene er Volga og Kostroma. En stor del av området er dekt av skog, og området er av den grunn en av de fremste tømmerproduserende regionene i Europa. Siden tidlig på 1700-tallet har det vært drevet tekstilindustrier i området.