Området omkring Katowice har været beboet af etniske schlesiere fra de første århundreder efter vor tidsregning. Det regeredes først af den polsk/schlesiske Piast-slægten, men kom senere under habsburgernes herredømme. Den ældste omtale af Katowice kommer fra 1598 fra dokumenterne fra den polske præst Kazimierski. I de foregående århundreder blev landsbyerne Dąb, Bogucice, Załęże og Podlesie (nu distrikter i Katowice) nævnt. Der var også en bosættelse her Kuźnica Bogucka. Byen blomstrede på grund af store mineral- og kulforekomster i de nærliggende bjerge. Byens voldsomme vækst afhang af kulminedrift og stålindustri, som voksede meget i omfang under den industrielle revolution. I den senere tid er der på grund af økonomiske reformer sket et skifte væk fra tung industri og mod små og mellemstore virksomheder. Landsbyen udviklede sig markant i det 19. århundrede efter at have fået jernbaneforbindelser med Wrocław, Kraków, Warszawa, Wien og Berlin. Katowice fik bystatus i 1865 i en periode, hvor området styredes af Preussen. Den beboedes hovedsagelig af tyskere, polakker (inklusive schlesere) og jøder og blev en del af den Anden polske republik som følge af det Schlesiske oprør, der fandt sted i hele regionen mellem 1918 og 1921. Landet deltes bagefter af en allieret kommission, der overførte byen til den polske side og med omfattende selvbestemmelsesret. I perioden 1953-1956 var byens navn ændret til Stalinogród – "Stalin By" af det polske kommunistparti. Alvorlige økologiske skader på miljøet optrådte i tiden efter 2. verdenskrig, men nylige ændringer i bestemmelser og procedurer har udbedret en hel del af disse skader.