Не существует единого научно обоснованного взгляда на происхождение названия города. В историографии существует две основные точки зрения: первая — это гидроним (гидроним-это тип топонима, который обозначает собственное название водоема), образованный от названия реки, на которой он стоит, вторая — его название происходит от имени языческого божества.
«Костра́» (или «костри́ка») в восточнославянских диалектах обозначает части стеблей прядильных растений, в частности льна, являвшегося одним из основ экономики Костромского края. В словаре Фасмера ( Макс Фасмер-российский и немецкий ученый) этот топоним связывается со славянским божеством, символ которого, соломенную куклу, символически сжигали на масленицу(«похороны Костромы») (версия И. В. Миловидова).
Существует также версия дорусского финно-угорского происхождения названия реки (как и соседние Толшма, Тотьма, Вохтома и др.). Однако выделение форманта -ма в ряде случаев спорно, а основа костр- нетипична для дорусской гидронимии этого края. Поэтому название реки — более поздний русифицированный вариант. Возможно, первоначальное название реки было несколько иным, хотя и очень похожим. Во время славянского заселения в IX—X вв. оно было искажено так, что стало полностью совпадать с именем древней языческой богини.
На первых русскоязычных картах Российской империи XVIII в. изданных Императорской академией наук, например на Генеральной карте Российской империи 1745 года, город Кострома расположен на реке Вассея. Что делает более вероятным обратное: река впоследствии получила имя города в её устье.
Первым из историков (издание 1840 года) версию о происхождении названия города высказал князь А. Д. Козловский ( князь Александр Дмитриевич Козловский-Костромской историк-краевед из рода князей Козловских, автор первого труда по истории Костромской земли). Отталкиваясь от латинского слова «каструм» (укреплённое место, крепость), наиболее вероятным он считал происхождение названия «от города Костра, бывшего в Ливонии, недалеко от Юрьева (ныне Дерпта), или замка Кострума, где после построен город Ревель». Интересно, что в Каталонском атласе 1375 года словом «Castrama» назван город на Волге неподалёку от устья Камы, что соответствует местонахождению Казани. И этот факт позволяет историкам предполагать, что первоначально Казань могла носить название Керман, то есть «крепость».Столь же ненаучной признана и гипотеза виднейшего историка костромского края протоиерея Михаила Диева (1794—1866) ( протоиерей Михаил Диев- историк и этнограф Костромского края, член Московского общества истории и древностей российских), поддержанная одним из основателей Московского археологического обществаА. С. Уваровым, о том, название Костромапроизошло слиянием корней двух языков: т. н. элтонского языка в котором слова «костр, кострыга» обозначали город, и мордовского мас(красивый), то есть красивый город.