Önceleri sancak ve vilayet iken 1926 yılında Çatalca Vilayeti kaldırılmış ve ilçe olarak İstanbul'a bağlanmıştır.
Çatalca, Osmanlı yönetimine 1371'de, Sultan 1. Bayazıt tarafından fethedilerek girmiştir. Fetihten önceki adı Matrai olan Çatalca'ya Osmanlılar Çatalburgaz ismini vermişlerdir. 16. yüzyıl sonlarında Sadrazam olan Ferhad Paşa'nın özel ilgisiyle imar edilmiştir. Çatalca'ya su getirilmesini sağlayan Ferhad Paşa, Mimar Sinan'a Çatalca'da bir cami de yaptırtmıştır.
Evliya Çelebi, 17. yüzyılda Çatalca'nın kuzeyden güneye iki bin adım uzunluğunda olduğunu, şehirde saraylar, bir tekke, 1 han, 1 hamam ve 270 dükkan bulunduğunu yazar.Bizans ve Osmanlı İmparatorluğu'nun burada yaptıkları Saraylardan günümüze eser kalmamış bulunmasına rağmen bunlardan Hünkar sarayı, Veli Usta Sarayı, Çataloğlu sarayı, Kadir Ağa sarayı, Hasan Paşazade sarayı, Kızlarağası sarayının, adları ve ünleri günümüze dek gelmiştir. Ayrıca yine elde mevcut belgelerden buraya vaktiyle 7 tekke, 270 dükkan, çok çeşme ve hamamın bulunduğu bilinmektedir.