Катеринівка була закладена 1895 року Київським доброчинним товариством як дачне селище. Спершу мала назву Сулимівські дачі (від Сулимівського пансіону, що ним опікувалося Товариство). Фактичну забудову розпочато лише у 1905–1906 роках. Тоді ж здобуло назву Катеринівка на честь Катерини Клейгельс — дружини тодішнього Київського, Подільського та Волинського генерал-губернатораМиколая Клейгельса, яка тоді була головою ради Товариства. За адресними довідниками 1912–1913 років у селищі було понад 20 дач, а 12 ділянок належали Товариству.
1923 року Катеринівка увійшла до складу міста. У 1938 році було здійснено спробу перейменувати селище на Жовтневе, але назва не прижилася і селище продовжували називати Катеринівкою. У 1960-ті роки було перейменовано всі вулиці, що досі мали назви Катеринівські та Катеринівські Поперечні.
У Катеринівці збереглась пам'ятка архітектури національного значення — Поштова станція на 15-му кілометрі траси Київ — Житомир: «Будинок ІІ розряду з готелем», що мала кімнати для проїжджих та примикаючі одноповерхові будівлі ямщика, каретної та конюшні. Збудована в 1846 році в стилі неоготики за зразковим проєктом 1843 року.
Поряд з Катеринівкою планується створення буферного парку «Катеринівка»[1].
