Pierwsza wzmianka o Katowicach pojawiła się w zapisach księdza Kazimierskiego, wizytatora parafii boguckiej w 1598 r. Historię miasta wyznaczają jednak losy kilku znacznie wcześniejszych słowiańskich osad rolniczych z XIV i XVI w. oraz kuźnic żelaza, będących obecnie jego dzielnicami. To te ostatnie - powstałe w miejscach występowania płytko zalegających rud żelaza - zadecydowały o rozwoju przemysłu na terenach, które jeszcze do niedawna pokrywały leśne i bagniste ostępy, poprzecinane gęstą siecią rzek. Oczywiście wraz z kuźnicami powstawały osady - i taki rodowód mają dzisiejsze Katowice.
Usytuowana nad brzegiem rzeki Rawy Kuźnica Bogucka została wspomniana po raz pierwszy w 1397 r. i był to jeden z najstarszych zakładów tego typu w Polsce. Funkcjonował aż do XVIII w., w którym pojawiły się wielkie piece hutnicze. Poza Kuźnią Bogucką w okolicy istniały jeszcze trzy podobne zakłady: załęski, szopieński i roździeński. Z tym ostatnim związana jest postać Walentego Roździeńskiego, autora poematu "Officina ferraria abo huta i warsztat z kuźniami szlachetnego dzieła żelaznego". Podobny rodowód ma kilka innych katowickich dzielnic. Najstarszą katowicką dzielnicą jest Dąb, o którym dokumenty wspominają już w 1299 r. Należał on przez kilkaset lat do klasztoru Bożogrobców w Miechowie.
Trudno jednoznacznie ustalić pochodzenie nazwy miasta. Prawdopodobnie wywodzi się ona od imienia (przezwiska) pierwszego osadnika: dzierżawcy Kata, bądź od słowa "kąty" - tak nazywano kiedyś chaty zagrodników, pracujących przy wyrębie i przewożeniu drewna do kuźnicy bogucickiej.
W połowie XVI w. na obszarze nadanym Kuźnikom pojawiło się osadnictwo rolnicze o charakterze zagrodowym. Około 1580 r. kuźnik bogucki Andrzej założył na swoim gruncie wieś zagrodniczą Katowice, wzmiankowaną w protokole wizytacji parafii boguckiej z 1598 r. jako "villa nova" - nowa wieś, a przez kilka następnych stuleci osady rolnicza i kuźnicza zgodnie egzystowały obok siebie.
Rozwój wsi Katowice rozpoczął się wraz z uruchomieniem 3 października 1846 przez Towarzystwo Kolei Górnośląskiej (Oberschlesische Eisenbahn AG, w skrócie OSE) połączenia Wrocławia z Mysłowicami. Dnia 6 sierpnia 1847 r. wjechał na główną stację kolejową pierwszy pociąg osobowy. W latach 1847-1848 Katowice za pośrednictwem OSE uzyskały połączenie z siecią kolei europejskich, m.in. z Berlinem, Krakowem, Wiedniem, Warszawą. Przełomowe znaczenie dla rozwoju Katowic miało przejęcie dóbr ziemskich przez rodzinę Wincklerów. Szybka industrializacja i rozbudowa linii komunikacyjnych sprzyjały urbanizacji wsi. 29 września 1858 konsekrowano ewangelicki kościół Zmartwychwstania Pańskiego, a 11 listopada 1860 r. poświęcono zbudowany z muru pruskiego pierwszy katolicki kościół we wsi. W dniu 11 września 1865 król Prus Wilhelm I Hohenzollern nadał Katowicom prawa miejskie.
Po 1865 r.szybko rosła liczba ludności (szczególnie pozarolniczej) i coraz więcej mieszkańców pragnęło przekształcenia wsi w miasto. Ogromne zasługi na tym polu mieli ówczesny naczelny dyrektor dóbr Thiele-Wincklera Friedrich Grundmann oraz lekarz Richard Holtze. Dążenia ich zostały zrealizowane w połowie lat 60. XIX w.: 11 września 1865 podpisano dokument nadający Katowicom prawa miejskie. Wkrótce Katowice wyniesione zostały do rangi powiatu. W okresie zarządu Grundmanna wzniesiono pierwszy monumentalny obiekt - kościół ewangelicki przy ul. Warszawskiej (1856-58), później neogotycki kościół Najświętszej Marii Panny przy ul. Mariackiej (1870), klasztor i szpital oo. Bonifratrów, klasztor i sierociniec ss. Jadwiżanek oraz kościół pw. Św. Szczepana w Bogucicach.
W 1895 roku przy ulicy Mickiewicza 5 wybudowano za 155 tysięcy marek łaźnię miejską, która w wyniku wysokich cen została zamknięta dwa lata później. W 1889 r. w Katowicach ulokował się prężny koncern przemysłowy Kattowitzer Aktien-Gesselschaft, a jego śladem poszło pięć znanych banków. Pod pruskim panowaniem (od 1742) na terenie dzisiejszych Katowic, szczególnie w XIX w. rozwijał się przemysł, zwłaszcza huty i kopalnie. U schyłku tegoż wieku powstało kilka instytucji, które zadecydowały o rozwoju młodego ośrodka gospodarczego: Górnośląska Konwencja Węglowa, Związek Przemysłowców Górniczo-Hutniczych, gwarectwa węglowe, Państwowa Dyrekcja Poczt, Sąd Okręgowy, Dyrekcja Prusko-Królewskich Kolei Państwowych.
1871 r. swe podwoje otwarło pierwsze gimnazjum. Zezwolenie na utworzenie chrześcijańskiego gimnazjum wielowyznaniowego i jego otwarcie w Katowicach wydało królewskie prowincjonalne kolegium szkolne we Wrocławiu. 30 maja 1871 roku nadeszła wiadomość, że minister rozporządzeniem z 20 maja wyraził zgodę na powołanie do życia w Katowicach gimnazjum świeckiego o charakterze chrześcijańskim. 9 października 1871 roku dokonano uroczystego otwarcia gimnazjum liczącego cztery najniższe klasy w salach części nowego budynku szkolnego przy Műhlstrasse (obecnie ul. Młyńska) a od stycznia 1874 r. w nowo wybudowanym gmachu przy obecnej ul. 3 Maja. Pierwszym dyrektorem szkoły został dr Ernst Műller, a jednym ze starszych nauczycieli był dr Georg Hoffman, autor Historii miasta Katowice. Plac dla nowej szkoły zakupiono za symboliczną kwotę od rodziny von Thiele - Winckler, usytuowana szkoła była przy obecnym placu Wolności oraz ulicach 3 Maja i Słowackiego. Nauczycielami tej szkoły byli: dr Waldemar Gottlieb Wolff - dziadek noblistki Marii Goeppert-Mayer oraz dr Georg Hoffman, autor "Historii miasta Katowice" ("Geschichte der Stadt Katowitz") z 1895r. Religii w szkole uczyli trzej nauczyciele: Dr. Kunisch (religii katolickiej), Dr. Wolff (ewangelickiej) oraz rabin Dr Cohn (żydowskiej). Sprawozdanie dyrektora dr Mullera informuje, że absolwenci na 25 lecie szkoły założyli fundację:
"10 października 1896 w czasie zjazdu absolwentów na 25 lecie szkoły założono fundację by wesprzeć potrzeby uczniów, nauczycieli i sprawy organizacyjne szkoły. Istniał również system stypendialny."
Z początkiem XX w. Katowice wzbogaciły się o Teatr Miejski (późniejszy Teatr Śląski), zbudowany przy Rynku w latach 1905-1907 według projektu kolońskiego architekta Karla Moritza. Nowe stulecie przyniosło miastu trzeci w jego dziejach dworzec kolejowy, zachowany do dziś, choć nieużytkowany w pierwotnym charakterze. Wybuch I wojny światowej nie spowodował w Katowicach zniszczeń i strat, lecz rozwój przemysłu i sprzyjającą koniunkturę, zwłaszcza dla zakładów hutniczych.
W mieście działały liczne polskie organizacje patriotyczne i społeczne, m.in. od 15 marca 1896 r. Towarzystwo Gimnastyczne "Sokół", Towarzystwo Czytelni Ludowych, Towarzystwo Polek, Polska Organizacja Wojskowa Górnego Śląska (komenda), Straż Obywatelska, Polski Klub Sportowy "Pogoń" (od lutego 1920 r.), Związek Wojacki, Towarzystwo Oświaty na Śląsku im. św. Jacka.
22 grudnia 1902 do Starych Panewnik zostali sprowadzeni franciszkanie. Teren dzisiejszej dzielnicy Katowic, na którym zamieszkali, należał w tym okresie do parafii mikołowskiej. Już w 1908 zdołali oni ukończyć i konsekrować 19 lipca wybudowaną przez siebie w stylu neoromańskim świątynię i konwent. Kościół, który jest dzisiaj bazyliką mniejszą, konsekrował książę-biskup wrocławski Jerzy kardynał Kopp. Na terenie rządzonej przez niego archidiecezji leżały ówczesne Katowice. Powstanie nowej placówki o charakterze misyjno-pielgrzymkowym miało sprzyjać germanizacji Górnoślązaków i zmniejszeniu ruchu pielgrzymkowego do Częstochowy.
W trakcie I powstania śląskiego w sierpniu 1919 r., w niektórych z dzisiejszych dzielnic miasta (Szopienice, Bogucice, Dąbrówka Mała), doszło do kilkudniowych walk powstańców śląskich z SSOS.
W dniach 17-18 sierpnia 1920 r. doszło w mieście do zamieszek, w trakcie których niemieckie bojówki zaatakowały oddziały francuskie i polskich mieszkańców miasta. Zdemolowano oddział Polskiego Komitetu Plebiscytowego, redakcje polskich gazet, polskie sklepy i restauracje. W trakcie tych zajść w okrutny sposób został przez Niemców zamordowany spieszący na pomoc poszkodowanym polski lekarz dr Andrzej Mielęcki.
Wydarzenia te były jedną z przyczyn wybuchu 20 sierpnia w Katowicach strajku, a następnie wybuchu II powstania śląskiego, podczas którego w mieście został ogłoszony, przez odziały rozjemcze stan oblężenia. Walki miały miejsce w dzisiejszych dzielnicach miasta, takich jak m.in Załęska Hałda, Bogucice, Dąb.
W tych okolicznościach 20 marca 1921 r. odbył się Plebiscyt na Górnym Śląsku. W okręgu wyborczym Katowice, który obiął powiat i miasto Katowice, 51,9% wyborców odpowiedziało się za pozostaniem w Niemczech. Zaś w samym mieście Katowice 85,4% a w powiecie katowickim 44,4% głosujących odpowiedziało się za Niemcami.
Podczas III powstania śląskiego, w dniu 3 maja 1921 r., po trwającej całą noc walce, miasto zostało opanowane przez osiem batalionów powstańców śląskich pod dowództwem Walentego Fojkisa i Adama Kocura. W ciągu dnia miasto opanowały oddziały francuskie ostrzeliwując powstańców m.in. z czołgów. Jednakże w nocy miasto ponownie zostało opanowane przez powstańczy oddział Karola Walerusa i Romualda Pitery. Powstańcy następnego dnia wycofali się na polecenie Międzysojusznicza Komisja Rządząca i Plebiscytowa na Górnym Śląsku. W dniach 16-30 maja 1921 roku niemieckie bojówki Selbstschutz zaatakowały stacjonujące w mieście wojska francuskie, jednak przy wsparciu powstańców śląskich szybko opanowano sytuację.
Spośród mieszkańców miasta i gminy, w III powstaniu śląskim sformowano: