L'origine du Cateau-Cambrésis remonte au regroupement de deux hameaux, Péronne et Vendelgies. En 1001, l'empereur Otton III autorise l'évêché de Cambrai à fortifier le lieu, qui prend alors le nom de Chastel en Cambrésis. La ville devient prospère au Moyen Âge grâce à la politique des évêques de Cambrai.
Le XVIe siècle est marqué par la signature des célèbres traités du Cateau-Cambrésis en 1559, qui mettent fin à un demi-siècle de guerres entre la France, l'Angleterre et l'Espagne. La ville est rattachée à la France en 1678 par le traité de Nimègue.
La Première Guerre mondiale cause d'importantes destructions, notamment lors de la bataille du Cateau en 1914 et de la bataille de la Selle en 1918. La ville est également traversée par les troupes allemandes en 1940 lors de la Seconde Guerre mondiale.
Église de style baroque maniéré, commencée en 1634, remarquable pour son clocher à bulbe.
Créé en 1952 par Henri Matisse lui-même, installé dans le Palais Fénelon.
Ancienne résidence des archevêques de Cambrai, datant de la fin du XVIIe siècle.
L'hôtel de ville date du XVIe siècle et le beffroi de 1705.
Reconstruite en 1918, classée monument historique, elle conserve du matériel d'époque.
Peintre et sculpteur, né au Cateau-Cambrésis en 1869. Fondateur du fauvisme.
Industriel du XIXe siècle dont l'entreprise de filature a employé plusieurs milliers d'ouvriers.
Peintre abstrait né à Quiévy, dont des œuvres sont présentes au musée Matisse.
La principale spécialité gastronomique est la 'cacoule', un caramel en forme de petit coussin. La ville possède également une tradition brassicole avec la brasserie historique de l'abbaye.