Основу полка составили украинские казаки и крестьяне, навербованные в Елизаветградской провинции, а также бывшие подданные султана: молдаване, валахи, болгары, сербы, казаки-некрасовцы, ставшие волонтёрами русской армии в годы «румянцевской» русско-турецкой войны (1768—1774). После подписания Кючук-Кайнарджийского мира они были переселены на новую российскую границу — Левобережье Южного Буга.
Бугское казачество было одним из трёх казачьих объединений, созданных Григорием Потёмкиным в Причерноморье почти синхронно. Каждое из них имело свою этническую основу. Черноморское войско было ориентировано на бывших казаков Запорожского войска, рассеянных по всему Причерноморью, а также на выходцев из Правобережной Украины. Екатеринославское войско (корпус) было сформировано в основном из русских однодворцев, живших на бывшей Украинской укреплённой линии, старообрядцев, расселённых на Правобережье Нижнего Днепра, мещан Екатеринославской и Харьковской губерний, казаков Чугуевского полка.
В ходе «потёмкинской» войны (1787—1791) бугские казачьи формирования пополнялись преимущественно молдавскими и волошскими арнаутами (добровольцами). Бугцы входили в оперативное подчинение Екатеринославского казачьего войска, но обладали войсковой самостоятельностью.
В новороссийских казачьих войсках формировалась особая форма землевладения и землепользования. Как и у донских казаков, переданные государством земли находились в общевойсковой собственности. В пользовании каждой семьи находился земельный надел, кроме того, она могла пользоваться общими местами рыбной ловли, скотоводства, промыслов, охоты. Приписанные к войску крестьяне (подданные) несли в пользу войска повинности, их правовой статус был близок к положению государственных крестьян.
Потёмкин принял личное участие в становлении Бугского казачества.
14 января 1788 г. был издан указ о выкупе у землевладельцев селений, находящихся между Бугом и Ингульцом, «дабы тут все были обыватели, войско из себя составляющие». Князь подал пример другим помещикам и продал в казну ряд своих владений, в которых проживало 3567 поселян мужского пола. По существовавшей тогда практике жители этих селений стали подданными Бугского войска.
Подобные действия предпринимались по инициативе гетмана Екатеринославского и Черноморского казачьих войск (Г.А. Потёмкина) и в других регионах Новороссии.
Наряду с привлечением в провинцию лично свободного населения это привело к тому, что с 1787 по 1793 г. процент частновладельческого населения в Новороссии стал снижаться (с 40,74 до 39,18%). Учитывая, что обширные земли в Очаковской области (присоединённой по условиям Ясского мира) уже начали передаваться Потёмкиным Черноморскому войску, стоило ожидать продолжения этой тенденции. Однако после безвременной смерти светлейшего князя большая часть земельного фонда между Днестром и Бугом была передана помещикам.
Таким образом, историческая развилка, дававшая возможность избежать в Новороссии массового закрепощения крестьян (по примеру Области Войска Донского), была упущена.
Юридическое же закрепление крепостного права в Новороссийских землях состоялось 12 декабря 1796 г., когда был опубликован именной указ «О прекращении самовольного перехода поселян с места на место в губерниях Екатеринославской, Вознесенской, Кавказской и области Таврической…».
Причём произошло это уже после смерти императрицы Екатерины II.
К началу «потёмкинской» войны Бугский полк насчитывал 1500 сабель. Между тем полки в Донском и Екатеринославском войсках насчитывали по пять сотен казаков. Под командованием Петра Скаржинского бугцы приняли участие в основных сражениях той войны: под Очаковом, Кинбурном, в делах Нижнедунайской операции. Сам Александр Суворов отмечал действия бугских казаков при взятии Измаила.
По окончании войны Бугский полк стоял на р. Серет, в Молдавии, а в сентябре 1792 года был переброшен в Польшу. В строю к этому времени находилось 1275 казаков. В 1793 г. полк вернулся в Новороссию, заняв после дальнейшего расширения российской территории левобережье Днестра. На Днестре бугцы сменили отбывших на Кубань казаков-черноморцев и вернувшихся в родные города екатеринославцев. Часть из них, кстати, отказалась уходить из Приднестровья и поселилась в местечках этого региона.
Большая часть поселений бугских казаков в этот период находилась в Елизаветградском, Ольвиопольском и Херсонском уездах. В Приднестровье бугцы проживали в Тирасполе и ещё 15 селениях.
Показательно, что в хозяйственном укладе этнических украинцев и балканцев в первое время сохранялись различия. Так, в поселениях первых преобладало земледелие (с плугом и волами), а у балканцев ведущее место занимало огородничество, садоводство и виноградарство. Однако постепенно различия нивелировались. В земледелии стали преобладать посевы пшеницы, ржи, проса, овса; в животноводстве — разведение крупного рогатого скота, лошадей, овец.
Бугцы культивировали новый сорт пшеницы — арнаутовки, не боявшейся засух, из которой выпекали лучшие в России французские булки (позже названные батонами).
Казакам приписывают выведение и ценной серой украинской породы крупного рогатого скота. Выходцы с Балкан заложили в западной части Новороссии основы виноделия, начали выращивать грецкие орехи. Также казаки занимались рыболовством, ремеслами, торговлей. Культурно-языковое единство бугских казаков обеспечивала православная вера и русский язык.
В 1797 г. по приказу Павла I казачьи полки на Днестре были расформированы (за исключением двух сотен). Казаков перевели в разряд государственных крестьян (6383 души мужского пола) с передачей под юрисдикцию местной земской администрации. Это решение вызвало резкое недовольство у казачества, в столицу было направлено несколько обращений с просьбой о восстановлении войска.
Решение о воссоздании Бугского войска в мае 1803 г. принял уже Александр I. По всей видимости, оно было вызвано новым обострением отношений с Турцией и стоявшей за ее спиной Францией. Согласно императорскому указу, войско должно было находиться на самостоятельном содержании, но с освобождением от всех государственных налогов. Численность бугских казаков превысила 12 тыс. человек (вместе с членами семей и приписными крестьянами). Войско делилось на три пятисотенных полка во главе с наказным атаманом и войсковой канцелярией. Центром войска был назначен Вознесенск (поселок на территории современной Николаевской области). Кроме того к войску были присоединены два болгарских поселка — Щербани и Димовка, с 600 жителями.
При воссоздании войска особо оговаривался порядок комплектования его личного состава. Бугским казакам разрешалось принимать и селить на землях войска только переселенцев из-за границы, прежде всего молдаван, валахов, болгар.
К тому времени большую часть войска составляли малороссы, но также были великороссы, молдаване, валахи, болгары, черногорцы, сербы, литвины (белорусы-католики) и даже цыгане. Среди наказных атаманов бугцев наиболее известны подполковник В.П. Орлов, генерал-майор И.К Краснов, подполковник Н.Р. Кантакузин. Последний был потомком династии валашских князей, по преданию восходящей к византийским императорам — участвовал во всех войнах с Турцией в качестве вербовщика сторонников России в дунайских княжествах.
В ходе русско-турецкой войны 1806—1812 гг. бугские казаки действовали на территории Молдавии и Валахии. Венцом этой кампании стало взятие Бухареста. Многие из бугцев вернулись на свою историческую родину в качестве освободителей.
Несмотря на то, что во время Отечественной войны 1812 г. мобилизация в Херсонской губернии не проводилась (существовала опасность нападения Турции), полки Бугского войска воевали в действующей армии под командованием Матвея Платова. В отличие от донских казаков, бугцы по южнославянской моде не носили бород, отличались смуглой кожей и хорошей выправкой. Партизанский командир Денис Давыдов особо отмечал бугских казаков за умение действовать небольшими группами, ориентироваться на местности. В отряд подполковника Д.В. Давыдова был включен 1-й полк Бугского войска.
В Отечественной войне также участвовали и казаки-добровольцы. Сын первого наказного атамана Бугского войска коллежский асессор Виктор Скаржинский за свой счет собрал из добровольцев конный эскадрон, приданный 3-й армии.
В октябре 1812 г. Кутузов сообщал Александру I о том, что адмирал Чичагов отмечает «отличные подвиги» В.П. Скаржинского. Впоследствии уже в мирное время Скаржинский прославился как выдающийся агроном, один из основоположников степного и полезащитного лесоводства в Новороссии. Бугские казаки, оставшиеся в родных местах, в 1812 г. были заняты обеспечением карантинных мероприятий в связи со вспышкой чумы в Одессе.
Первый Бугский полк участвовал в заграничном походе русской армии и отличился нескольких боях, участвовал во взятии Парижа. В январе 1816 г. он был награжден высшей кавалерийской наградой того времени — георгиевским штандартом надписью «За храбрость».
После включения в состав Российской империи Бессарабии и переноса границы на реку Прут (1812) военное значение Бугского казачьего войска стало для властей менее очевидным. В 1817 г. было принято решение об упразднении войска. Личный состав казацких полков был переведён в разряд военных поселенцев, образовав при этом Бугские уланские полки. Данное решение было настолько непопулярным, что привело к масштабному вооруженному восстанию бугцев. Для его подавления властям понадобилось более 10 тысяч солдат. Присягу на войсковые поселения казаки принимали под дулами пушек.
Решительный характер приднестровских потомков казаков — черноморцев, екатеринославцев и бугцев ещё не раз проявлял себя в истории.
Особенно заметным это становилось в смутные времена, когда органы власти Российского государства утрачивали дееспособность и Приднестровский край подвергался внешней угрозе. Так, в условиях развала русской регулярной армии в 1918 г. именно на Днестре была остановлена интервенция румынских войск. Во время вооружённого противостояния Приднестровья и отделившейся от Советского Союза Республики Молдова (1991—1992) возрождённые казачьи формирования приняли активное участие в отражении военного вторжения молдавских националистов.