邻近卡托维兹的地区称为上西里西亚，是古西里西亚人于很多个世纪前定居的地方。波兰的皮雅斯特王朝是统治上西里西亚的第一个王朝，直至王朝绝嗣之后，上西里西亚落入哈布斯堡王朝统治。卡托维兹本身于19世纪建立，是普鲁士统治的时期，1865年卡托维兹获得了成为城市的资格。西里西亚的主要种族包括德国人、西里西亚人、犹太人和波兰人，当1918年至1921年间全个西里西亚爆发西里西亚起义之后，卡托维兹成为了波兰第二共和国的一部分。西里西亚其后被协约国协议划分，将卡托维兹划归波兰一侧，并给予很大的自治权。

该市的繁荣全因为邻近卡托维兹的山脉蕴藏大量矿物(特别是煤炭)。城市的大规模扩展和繁荣都要依赖于工业革命之后发展的采煤和钢产工业。但最近数年，因为实行经济改革，重工业迁移，卡托维兹现时朝着中小型企业的方向发展。

1953年-1956年期间，卡托维兹被波兰共产党重新命名为Stalinogród - "斯大林城"。

第二次世界大战后波兰人民共和国的共产党政府对卡托维兹的自然环境造成严重的生态破坏，但现时波兰政府执行的法律、做法和政策都已令这些破坏大致消除。