Nazwa ulicy pochodzi z czasów, gdy Bogucice nie wchodziły w skład Katowic, a droga prowadziła do tego miasta.
W okresie Rzeszy Niemieckiej (do 1922) ulica nosiła nazwę Hohenlohehütterstraße (część koszucka)[2] i Kattowitzerstraße (część bogucicka). W latach 1922−1939 część bogucicka (od ul. L. Markiefki do ul. Górnej) nazywała się ul. Katowicka, od ul. Górnej do ul. Zamkowej (obecnie al. Wojciecha Korfantego) w części koszuckiej − ul. Wełnowska; w okresie niemieckiej okupacji Polski w latach 1939−1945 Kalidestraße[2], w latach 1945−1990 Róży Luksemburg.
Zabudowa wokół ulicy Katowickiej zaczęła powstawać w drugiej połowie XIX wieku. Były to familoki o wysokości od dwóch do czterech kondygnacji, przeznaczone dla pracowników kopalni "Ferdynand". Przy ul. Katowickiej znajdował się jeden z jej szybów wydobywczych. W latach trzydziestych XX wieku przy ulicy wzniesiono robotnicze osiedle mieszkaniowe. W 1936 wzniesiono bloki mieszkalne pod numerami 31, 33, 35, 37, 39, które zawierały razem 117 mieszkań oraz bloki pod numerami 56, 58, 60, zawierające 72 mieszkania. W dwudziestoleciu międzywojennym pod numerem 5 funkcjonowała restauracja, której właścicielem był Jan Muc
W lutym 2011 w rejonie ulicy kręcono sceny do filmu "Jesteś Bogiem", opowiadającego o zespole Paktofonika.
Ulicą Katowicką kursują linie autobusowe KZK GOP o numerach: 11, 61, 70, 108, 109, 177, 600, 657, 906N, 911, 911N