A Serra da Estrela, onde se encontra Petrópolis, era praticamente desconhecida pelos colonizadores portugueses nos primeiros 200 anos de colonização, salvo por alguma expedição exploratória para tomar posse de sesmarias. Isso, por causa do enorme paredão montanhoso de mais de 1000m de altura que tinha que ser vencido para se chegar até lá; e, também, pela presença dos bravios índios Coroados que habitavam serra acima. Ali não havia atividade econômica. Somente quando os bandeirantes paulistas descobriram ouro nas Minas Gerais é que foi aberto o Caminho Novo, em 1704, para facilitar a viagem até as vilas mineradoras. O caminho era “novo” porque havia um outro, o “velho”, desde meados dos anos 1600, muito longo e de difícil trânsito, aberto pelos próprios bandeirantes, constituído de trilhas e picadas até as minas de ouro.
As primeiras sesmarias distribuídas no “sertão de serra acima do Inhomirim” pelo governo português datam de 1686 a algumas pessoas que, no momento, se destacavam na vida política e na segurança da Colônia. Mas devido à presença dos índios Coroados e das dificuldades de subir a serra, somente com o Caminho Novo e com a concessão de novas glebas a sesmeiros, a atividade econômica desenvolveu a região. Quando Petrópolis foi fundado 130 anos depois, já havia um grande número de fazendas e alguma atividade industrial entre a baia da Guanabara e Vila Rica, conforme descreve o Barão de Langsdorff no primeiro volume de seus diários. Assim, o trânsito pelo Caminho Novo era muito grande.
A fundação da cidade de Petrópolis está intimamente ligada ao Imperador D. Pedro I e ao Pe. Correia. Desde que o Imperador pernoitou na fazenda do padre, de passagem pelo Caminho do Ouro que o levaria às Minas Gerais, ficou encantado com a exuberância e amenidade do clima. Foi seu desejo então, adquirir a propriedade para seu uso e, em especial, para o tratamento de sua filha, Princesa Dona Paula Mariana de cinco anos, sempre muito doente e que se recuperou bem quando lá esteve.
D Pedro adquiriu algumas propriedades na região com o intuito de construir um Palácio de Verão, porém, não conseguiu concretizar seu sonho, pois por questões políticas teve que abdicar do trono e retornar a Portugal.
Com a abdicação e morte de seu pai em 1834, D. Pedro II herda essas terras, que passam por vários arrendamentos até que Paulo Barbosa da Silva, Mordomo da Casa Imperial, teve a iniciativa de retomar os planos de Pedro I, de construir um palácio de verão no alto da serra da Estrela. O Mordomo já tinha mandado o engenheiro alemão Júlio Frederico Köeler construir a Estrada Normal da Serra da Estrela para tornar possível o acesso de carruagens à Fazenda do Córrego Seco, uma vez que o Caminho Novo era apenas para tropas de mulas.
Paulo Barbosa e Köeler elaboraram um plano para fundar o que ele denominou “Povoação-Palácio de Petrópolis”, que compreendia a doação de terras da fazenda imperial a colonos livres, que iriam não só levantar a nova povoação, mas, também, seriam produtores agrícolas. Assim nasceu Petrópolis com a mentalidade de substituir o trabalho escravo pelo trabalho livre. (5, I, p. 13 e 14)
No dia 16 de março de 1843, o Imperador, que estava com dezoito anos e recém-casado com Da. Teresa Cristina assinou o Decreto Imperial nº 155 que arrendava as terras da fazenda do Córrego Seco ao Major Köeler para a fundação da “Povoação-Palácio de Petrópolis”, incluindo as seguintes exigências:

1- Projeto e construção do Palácio Imperial.
2- Urbanização de uma Vila Imperial com Quarteirões Imperiais.
3- Edificação de uma igreja em louvor a São Pedro de Alcântara.
4- Construção de um cemitério.
5- Cobrar foros imperiais dos colonos moradores.
6- Expulsar terceiros das terras ocupadas ilegalmente.

Como todo povoado colonial, a cidade nasceu de um curato em 1845, subordinado a São José do Rio Preto e um ano depois, foi criada a Paróquia de São Pedro de Alcântara, vinculada à Vila da Estrela. Em 1857, onze anos após, foi elevado a município e cidade, sem passar pela condição de vila, o que era, na ocasião, inédito.
Na primeira metade dos anos de 1800 começam a chegar os imigrantes alemães à Petrópolis que deixaram a Alemanha em busca de uma vida melhor na América. Depois destes, imigrantes de outras nacionalidades foram chegando e se instalaram na cidade executando diversas atividades econômicas.

Freguesia criada com a denominação de São Pedro de Alcântara de Petrópolis, por força da Lei Provincial n.° 397, de 20-05-1846 e também por Decretos Estaduais n.ºs 1 de 08-05-1892 e 1-A de 03-06-1892.
Elevado a categoria de vila com a denominação de Petrópolis, pela Lei Provincial nº 961, de 29-09-1857, desmembrado de Niterói. Constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio e São José do Rio Preto. Instalado em 17-06-1859.
Elevado à condição de cidade com a denominação de Petrópolis, pela Lei n.° 961, de 29-09-1857.
Pelos Decretos Estaduais n.ºs 1, de 08-05-1892 e 1-A, de 03-06-1892, são criados os distritos de Cascatinha Itaipava, Pedro do Rio e São José do Rio Preto, e anexados ao município de Petrópolis.
Pela Lei Estadual n.° 50, de 30-01-1894, a capital do estado foi transladada para Petrópolis, verificando-se a instalação em 20-02-1894. A Lei Estadual n.° 89 de 01-10-1894, declarou Petrópolis capital do estado do Rio de Janeiro.
Pela Lei Estadual n.° 542, de 4-08-1902, perdeu a condição de capital do estado.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1911, o município é constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio e São José do Rio Preto.
Assim permencendo em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XII-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual nº 392-A, de 31-03-1938, o distrito de São José do Rio Preto passou a denominar-se São José.
No quadro fixado para vigorar no período de 1939-1943, o município é constituído é constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio e São José (ex-São José do Rio Preto).
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 1.056, de 31-12-1943, o distrito de São José passou a denominar-se Paranaúna.
No quadro fixado para vigorar no período de 1944-1948, o município é constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Paranaúma (ex-São José) e Pedro do Rio.
Por Ato das Disposições Constitucionais Transitórias promulgado em 20-06-1947, o distrito de Paranaúna voltou a denominar-se São José do Rio Preto.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1950, o município é constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio e São José do Rio Preto (ex-Paranaúma).
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1960.
Pela Lei Estadual n.º 5.388, de 23-09-1964, é criado o distrito de Posse, com partes do distrito de Pedro do Rio e São José do Rio Preto e anexado ao município de Petrópolis.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1968, o município é constituído de 6 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio, Posse, São José do Rio Preto.
Pela Lei Estadual n.º 1.255, de 15-12-1987, desmembra do município de Petrópolis o distrito de São José do Vale do Rio Preto. Elevado à categoria de município.
Em Síntese de 31-XII-1994, o município é constituído de 5 distritos: Petrópolis, Cascatinha, Itaipava, Pedro do Rio e Posse.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2007.