Село Балтым (ранее — Владимирское) было основано в 1840 году как почтовая станция Верхотурско-Богословского тракта по распоряжению главного начальника горных заводов Урала В.А. Глинки. Для обслуживания станции сюда переселили девять семей из деревень Пышма и Воздвиженка Екатеринбургского уезда. Первыми жителями стали представители фамилий Малых и Банниковых.

Название «Балтым» связывают с тюркскими словами, которые можно перевести как «тихое место». И действительно, село расположилось среди лесов и чистых вод, сохранив атмосферу спокойствия. Долгое время оно условно делилось на две части: в селе Владимирском жили государственные крестьяне, а в Балтыме — заводские.

Основными занятиями жителей были обслуживание тракта и почтовой станции, строительство, сельское хозяйство и заготовка леса. В 1860 году была построена часовня, а в 1893 году она была расширена и преобразована в церковь; тогда же открылась церковно-приходская школа.

В XX веке Балтым вошёл в состав Пышминско-Ключевского совета, здесь был создан колхоз имени 1 Мая, позднее — совхоз «Верхнепышминский». Наиболее активно село развивалось в 1979–1987 годах: были построены школа, детский комбинат, культурно-спортивный центр и магазин.

В конце XX века Балтым активно развивался. По инициативе директора комбината «Уралэлектромедь» Б.А. Кривоусова были построены современный двухэтажный жилой дом и двадцать один дом усадебного типа. Одновременно укреплялась производственная база совхоза: появились склады, животноводческий комплекс, реконструирован тепличный комбинат, проведены масштабные мелиоративные работы.

Реформирование экономики привело к спаду производства. Совхоз «Верхнепышминский» был преобразован в Агрофирму «Балтым», однако к началу 2000-х предприятие оказалось в сложном положении. В 1998–1999 годах администрация поддерживала хозяйство, взяв на себя значительные расходы и помогая с уборкой урожая, но этих мер оказалось недостаточно.

В 2003 году был учреждён статус «Почётный гражданин села»; в историю Балтыма вписаны имена А.Н. Балдина, Г.А. Балиной, А.К. Возчикова, С.П. Загоскиной.

Новый этап развития начался в 2013–2014 годах с реконструкции молочно-товарной фермы. В 2016 году введена первая очередь строительства — три современных коровника, затем построена вторая очередь. В 2018 году заработал доильно-молочный блок с современным оборудованием, завезено племенное поголовье голштинской породы.

В селе появились новый стадион и детский сад, намечено строительство микрорайона. Сегодня Балтым — современное и благоустроенное село, сохранившее свою историю и устремлённое в будущее.