Diz a tradição que Francisco Rodrigues Franco, procedente de Antônio Dias, foi o primeiro habitante de Coronel Fabriciano. Isso mais ou menos em 1800.
De Leopoldina, em 1832, veio Francisco de Paula e Silva Santa Maria, cognominado Chico Santa Maria. Fazendeiro naquela cidade e pai de numerosa prole, recebeu, como prêmio do Imperador D. Pedro II, três sesmarias – Alegre, Limoeiro e Timóteo - , as quais foram por ele divididas. Muito contribuiu para o desbravamento da região, esse pioneiro.
Instalando-se à margem direita do Rio Piracicaba, iniciou a devastação da mata virgem, facilitando o comércio entre as cidades vizinhas.
Depois deu execução aos trabalhos de agricultura. Mais tarde, sua casa tornara-se, por força das circunstâncias, ponto de hospedagem de viajantes em trânsito para Mesquita e Joanésia, ou vice-versa, aos quais atendia com a máxima solicitude.
A história contemporânea de Coronel Fabriciano começa em 1922, quando do reinício dos trabalhos de construção da ferrovia, anteriormente paralisada em Cachoeira Escura, no município de Mesquita, devido à Conflagração de 1914. Naquele ano, chegaram à localidade os engenheiros da E.F. Vitória – Minas para estudo de um plano de continuação das obras, cujo objetivo era atingir São José das Alagoas, onde seus trilhos seriam ligados aos da Estrada de Ferro Central do Brasil, ficando assim em comunicação direta com as capitais de Minas e Espírito santo.
Em 1936, a Cia. Siderúrgica Belgo-Mineira, com sede em Belo Horizonte e altos Fornos em João Monlevade, município de Rio Piracicaba, instalou em Coronel Fabriciano, então distrito de Melo Viana, um escritório, com o objetivo de explorar carvão vegetal, na zona do Vale do Rio Doce. A Belgo-Mineira deve-se o impulso inicial da cidade. Mas, somente em 1944, com a instalação da Cia. Aços Especiais Itabira (Acesita), Coronel Fabriciano receberia o grande impulso que transformaria o distrito no grande município de hoje.

Distrito criado com a denominação de Melo Viana (ex-povoado de Santo Antônio de Piracicaba), pela Lei Estadual n.º 823, de 07-09-1923, subordinado ao município de Antônio Dias.
Em divisão administrava referente ao ano de 1933, o distrito de Melo Viana, figura no município de Antônio Dias.
Assim permanecendo em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XIIX-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 148, de 17-12-1938, o distrito de Melo Viana tomou o nome de Coronel Fabriciano.
Elevado à categoria de município com a denominação de Coronel Fabriciano, pela Lei Estadual n.º 336, de 27-12-1938. Desmembrado de Antônio Dias. Sede no atual distrito de Coronel Fabriciano (ex-Melo Viana). Constituído de 3 distritos: Coronel Fabriciano, Timóteo e Barra Alegre, os dois primeiros desmembrados de Antônio Dias e Barra Alegre criado pela mesma lei do município. Instalado em 01-01-1949.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1950, o município é constituído de 3 distritos: Coronel Fabriciano, Barra Alegre e Timóteo.
Pela Lei Estadual n.º 1.039, de 12-12-1953, é criado o distrito de Ipatinga e anexado ao município de Coronel Fabriciano.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1955, o município é constituído de 4 distritos: Coroenel Fabriciano, Barra Alegre, Ipatinga e Timóteo.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1960.
Pela Lei Estadual n.º 2.764, de 30-12-1962, é desmembrado do município de Coronel Fabriciano os distritos de Ipatinga e Barra Alegre, para formar o novo município de Ipatinga. Pela mesma Lei Estadual, é desmembrado do município de Coronel Fabriciano o distrito de Timóteo e ainda é criado o distrito de Senador Melo Viana e anexado ao município de Coronel Fabriciano.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1963, o município é constituído de 2 distritos: Coronel Fabriciano e Senador Melo Viana.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2007.