A origem do município de Castanhal é atribuída a um povoamento de colonos e imigrantes nordestinos.
O desenvolvimento do Núcleo de Castanhal começou mesmo a partir do momento em que o Governo decidiu dar início à execução do tão discutido e até mesmo desacreditado por alguns homens da Província, Projeto de construção da ferrovia que ligaria Belém e Bragança, cuja obra conforme a região passou a ser chamada de Estrada de Ferro de Bragança.
Em 1885, os trilhos chegaram à localidade de Itaqui às proximidades de Apeú, graças ao incansável trabalho desenvolvido por um dos heróis, que para essa promissora terra se deslocara como parte integrante da imigração nordestina, o coronel Antonio de Souza Leal, a quem o Governo confiara o comando de tão importante obra.
A chegada dos trilhos, que muitos já não acreditavam mais, deu um impulso espetacular para esse acontecimento. Portanto, 76 anos depois da Proclamação da Adesão do Pará à Independência do Brasil e cinco meses antes da Proclamação da República, o Núcleo de Castanhal, por força da Lei nº. 646, de 06-06-1899, passou a categoria de Vila. Sua instalação solene só deu-se a 15-08-1901, justamente na data comemorativa a Adesão do Pará à Independência, como também, já no regime Republicano.
A conclusão da Estrada de Ferro de Bragança, que aconteceu a 01-12-1900, constituiu-se num dos fatos mais importantes do Governo do Dr. Augusto Montenegro, ainda na 1ª. República 1889-1930. Algo, que beneficiaria não só a então Vila de Castanhal, mas grande parte da população Paraense.
Em 1902, o então Governador Dr. Augusto Montenegro, certamente visando controlar melhor a produção da região, achou que o melhor meio seria centralizar tudo e para isso, dividiu a área pertencente a Castanhal, em sete colônias: “José de Alencar” que corresponde hoje ao (centro da cidade), Anita Garibaldi, Ianetama, Iracema, Inhangapi, Antonio Baena e Marapanim. Mas ainda faltaria mão-de-obra para a produção, então estabeleceu-se um convênio com o governo espanhol, porém os imigrantes oriundos desse país não se adaptaram às condições climáticas e deixaram a região. Quem acabou por povoar e desenvolver a região foram os imigrantes nordestinos
Existem duas versões que tentam explicar a origem do nome Castanhal. A primeira delas, diz respeito ao fato que, apesar da área em questão nunca ter se caracterizado, nem no passado e nem nos dias de hoje, como uma área onde seja frequente a ocorrência de castanheiras, o nome do município foi dado em homenagem a essa espécie vegetal. A segunda versão remete-se à época da construção da estrada de ferro que ligava Belém a Bragança, quando uma das suas estações ficou localizada sob a sombra de uma frondosa castanheira e, a partir daí, o local foi batizado como Castanhal, constituindo-se o núcleo urbano.

Nos quadros de apuração do Recenseamento Geral de 1-IX-1920, figura no município de Belém o distrito de Castanhal.
Elevado à categoria de município com a denominação de Castanhal, pelo Decreto Estadual n.º 600, de 28-01-1932, desmembrado de Belém. Sede no antigo distrito de Castanhal. Constituído do distrito sede. Instalado em 22-02-1932.
Pelo Decreto Estadual n.º 680, de 27-06-1932, Castanhal adquiriu do município de Marapamim o distrito de Curuça.
Pelo Decreto Estadual n.º 1.136, de 28-12-1933, é desmembrado do município de Castanhal o distrito de Curuça. Elevado à categoria de município.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o município é constituído do distrito sede.
Em divisões territoriais de 31-XII-1936 e 31-XII-1937, o município aparece constituído de 4 distritos: Castanhal, Anhanga, Apéu e Inhangapi.
Pelo Decreto-lei n.º 4.505, de 30-12-1943, é desmembrado do município de Castanhal os distritos de Anhanga e Inhagapi, elevados à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o município é constituído de 2 distritos: Castanhal e Apéu.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2007.