Είναι άγνωστο από πότε υπήρχε ως κωμόπολη. Πολλοί περιηγητές , όπως ο Leake, αλλά και σε χάρτες ήδη από το 13ο αιώνα (1264), αναφέρουν την πόλη με το όνομα Άτηρα (σταθμός ή πόλισμα Hatera) και αρκετοί είδαν και επίδραση στο όνομα της πόλης (Κατερίνη – Κάτηρα- Χάτηρα- Άτηρα). Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξε και ο Πουκεβίλ, ο οποίος σε χάρτη σημειώνει τον τόπο ως Kateri Hatera. Ο Heuzey υπολόγισε τη θέση της αρχαίας Άτηρας κοντά στην Κονταριώτισσα, ενώ ο Kurz τοποθετεί το πόλισμα κάπου ανάμεσα στους σημερινούς οικισμούς του Κορινού και της Καλλιθέας.
Άλλη υπόθεση κάνει λόγο για το εκκλησάκι της Αγίας Αικατερίνης, το οποίο βρίσκεται ανατολικά της πόλης και όπου βρίσκεται σήμερα το παλαιό νεκροταφείο. Οι εικόνες στο ναό χρονολογούνται από το 1831 και δεν αποκλείεται να υπήρχε από πριν στην ίδια θέση κάποιος άλλος ναός.
Η πόλη εμφανίζεται με τη λόγια ονομασία Αικατερίνη ή Αγία Αικατερίνη στη γλώσσα της γραφειοκρατίας και μέχρι τις αρχές του 20ού αιώνα. Τελικά επικράτησε η ονομασία Κατερίνη.
Η Κατερίνη ιδρύθηκε πιθανώς κατά την διάρκεια της Οθωμανικής επικυριαρχίας.
Επεκράτησε η λαϊκή ονομασία Κατερίνη , αντί της λόγιας Αικατερίνη. Ο Felix Beaujour, που την επισκέφτηκε περί τα τέλη του 18ου αιώνα, λέει ότι η Κατερίνη ονομαζόταν Κατερί (KATHERI) και απ’ αυτό συμπεραίνει ότι είναι η αρχαία πόλη Ατερα ή Ατηρα ( HATERA). Την εποχή εκείνη είχε 4-5 χιλιάδες κατοίκους, οι περισσότεροι των οποίων ήταν Έλληνες.
Άλλη εκδοχή είναι, πως η Κατερίνη οφείλει το όνομά της σ’ ένα μικρό εξωκκλήσι της Αγίας Αικατερίνης, όπου βρίσκεται και νεκροταφείο του οποίου οι εικόνες χρονολογούνται στο έτος 1831.
Κατά την περίοδο της Τουρκοκρατίας, η περιοχή της Πιερίας, αποτελεί ιδιαίτερη Διοικητική Περιφέρεια με κέντρο την Κατερίνη. Η Κατερίνη ανήκε αρχικά στην επισκοπή του Πλαταμώνα, μέχρι το 1878, που προσαρτήθηκε η Θεσσαλία στην Ελλάδα. Αργότερα προστέθηκε στην επισκοπή Πέτρας του Ολύμπου και όταν αυτή διαλύθηκε μεταφέρθηκε στο Κίτρος. Η επισκοπή έγινε Μητρόπολη το 1924 και τυπικά αναφέρεται κατ’ όνομα, σαν Μητρόπολη Κίτρους, αν και περί τα τέλη του 19ου αιώνα η έδρα της μεταφέρθηκε στην Κατερίνη, που ήταν ο κεντρικότερος οικισμός .
Η Πιερία, καθώς και η πόλη της Κατερίνης ελευθερώθηκε από τον τουρκικό ζυγό κατά την διάρκεια του Α΄ Βαλκανικού πολέμου (1912-1913 ), από την 7η Μεραρχία πεζικού.
Η πόλη της Κατερίνης αποτελούσε την πρωτεύουσα επαρχίας του Νομού Θεσσαλονίκης, μέχρι το 1949. Στη συνέχεια γίνεται πρωτεύουσα του νεοδημιουργούμενου Νομού Πιερίας. Από το 1950 που η Κατερίνη γίνεται Νομαρχιακό και Περιφερειακό κέντρο, αρχίζει πιά και η αστική πολεοδομική ανάπτυξή της και η γρήγορη επέκταση του οικισμού.
