A origem do nome do município deve-se a existência de uma pequena queda d'água que havia próximo a um quilômetro acima da ponte sobre o rio Gravataí, que impedia a navegação, principalmente na época da estiagem.
Nasceu em 1925, a ponte de ferro, de uma mão, que terminou virando símbolo da cidade, mesmo depois de ser destruída e vendida para o ferro velho.
Em 1928, o Governo Estadual ordenou a dinamitação da rocha que originava a queda d'água, em virtude da dragagem e abertura do canal no rio, para facilitar a navegação (naquela época Gravataí exportava farinha de mandioca para todo o Estado) que era importante meio de transporte entre os municípios de Santo Antonio da Patrulha, Gravataí e Porto Alegre.
As terras do município, no passado, pertenceram ao Coronel João Batista Soares da Silveira e Souza, e era distrito de Gravataí. Em 1923, o Coronel veio a falecer e seus herdeiros iniciaram a venda das terras.
A vila, que fazia parte do município de Gravataí começou a se expandir. As ruas Tamoio, Tabajara, Tapajós e Tupi, atual Papa João XVIII, foram abertas para formar o primeiro loteamento, a Vila Cachoeirinha.
Em 1959, iniciaram as reuniões para a emancipação. As primeiras reuniões foram realizadas na casa de José Teixeira, se tornou sede da Aliança Democrática Popular e depois sede do correio. A primeira tentativa de emancipação não teve êxito, pois não contou com o apoio da população.
No fim dos anos 60, foi criada uma nova comissão, mas também não foi vitoriosa. Só em 1965, quando surgiu um terceiro movimento emancipatório, chegou-se à vitória, devido à representação política que o distrito tinha, uma vez que três vereadores, José Prior, Osvaldo Correia e Martinho Espíndola e o vice-prefeito, Rui Teixeira, residiam em Cachoeirinha.

Distrito criado com a denominação de Cachoeirinha, pela Lei Municipal n.º 3, de 07-06-1957, subordinado ao município de Gravataí.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o distrito de Cachoeirinha figura no município de Gravataí.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 31-XII-1963.
Elevado à categoria de município com a denominação de Cachoeirinha, pela Lei Estadual n.º 5.090, de 09-11-1965, desmembrado do município de Gravataí. Sede no antigo distrito de Cachoeirinha. Constituído do distrito sede. Instalado em 15-05-1966.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1968, o município é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2007.