La UTA fue fundada en 1919, durante la presidencia del radical Hipólito Yrigoyen, el primer gobierno democrático que tuvo la Argentina, durante el cual el sindicalismo tuvo una gran expansión. En 1925, la UTA fue uno de los primeros sindicatos en adoptar el modelo centralizado de "unión" (sindicato de primer grado nacional por rama), que había creado la Unión Ferroviaria en 1922 y que será una de las bases del modelo sindical argentino instalado en el período 1930-1945.
Algunos de sus dirigentes históricos fueron Ramón Seijas, que fue secretario general de la CGT en 1944-1955; Hipólito Atilio López, que fue uno de los líderes de Cordobazo, vicegobernador de Córdoba (1973-1974) y fue asesinado por la Alianza Anticomunista Argentina en 1974; y Juan Manuel Palacios, fundador del MTA.