Rayon haqqında tarixə düşə biləcək ilk yaşayış yeri XIV əsrdə qurulmuşdur. 1331-ci ildə Orxan Qazi, Kartal-Cəvizlidə Bizans İmperatoru məğlub edərkən Üsküdara doğru gedərkən Qonur Alp, yoldaşları ilə birlikdə Qayış dağının və bugünkü İçərənköy bölgəsinin qərb ətəklərini fəth etdi. Konfer Alpın döyüşçü dərvişlərinin şagirdləri arasında olan Gözcü Baba, Eren Baba, Kartal Baba, Əli Qazi və Sarı Qazi kimi şagirdlərin rəhbərliyi ilə bölgəyə gələnlər, ilk növbədə Merdivenköy'de İçerenköy-Göztepe bölgəsində məskunlaşdılar. 1335-ci ildə Tekkebağ kəndi adı ilə qurulan ilk qəsəbə Baba və Əli Qazi'nin rəhbərliyi altında idi. 1465-ci ildən sonra bölgənin adı torpaq qeydlərində "Eren Baba" dan gəlir və Erenköy adlanır. 1639-cu ildə Kayışdağı suları Erenköyə axdıqda Tekkebağ və Karaman Təsərrüfatı əhli Erenköyə köçdü. 1664-cü ildə gəmiqayırma zavodlarından biri olan Mustafa Ağa bölgədəki ilk məscidi tikdi.

1872-ci ildə Heydərpaşa-İzmit dəmir yolu Tellikavak yerindən keçərək Bostancıya uzandıqda, yeni stansiyanın ətrafındakı ərazilər Erenköy adlandırıldı və Erenköy stansiyası ilə müqayisədə mərkəzdə ilk yaşayış məntəqəsi olduğundan İçərənköy adlandırıldı.

İlçənin adını verəcək Ataşəhər ərazisi, 1912-ci ildə Qaraman Tarlası olaraq bilinən 6500 hektar əraziyə artmışdır. Qaraman Təsərrüfatı torpaqları Cümhuriyyət elan edildikdən sonra Xəzinədarlığa verildi. Tercuman qəzetinin sahibi Kamal Ilıcak və iş adamı Alim Kantarcı, maliyyə xəzinəsinin 1978-ci ildə satışa qoyulduğu torpaq sahəsini satın aldılar.

1983-cü ildə, İmanacak və Kantarcı tərəfindən Qaraman Təsərrüfatı olaraq bilinən 6500 hektar əraziyə hazırlanan İzotaş Yenikent adlı 50.000 evlik layihə, yaşayış məntəqələrinə uzaq və utopik olduğu üçün tələb edilmədi. Həmin illərdə aldıqları kreditləri qaytara bilməyən Ilıcak və ortaqları ipotekaya verilən torpaq sahəsini Yapı Kredi Banka buraxdılar. Digər tərəfdən, Xəzinə Xəzinədarlığı 21% payını həm də ictimai bank olan Anadolu Banka verdi. 8 yanvar 1988 tarixində Anadolu Bankı, Türkiyə əmlak Kredit Bankı ilə birləşdi və bankın yeni adı "Türkiyə Əmlak Bankı" oldu. Bank, Yapı Kredi Bankına məxsus bütün qalan torpaq paylarını alaraq Qaraman Tarlasının yeganə sahibi oldu.

1988-ci ildə açılan Fateh Sultan Mehmet körpüsünün əlaqə yolları, bu gün Ataşehir-Kozyatağı bölgəsindən keçərək, nüfuzlu bir yaşayış sahəsi və Anadolu tərəfinin seçilən bir ticarət mərkəzinə çevrildi. O dövrdə mənzil inkişafı layihələri çərçivəsində ilk olaraq "Anatəpə peyk şəhəri" olaraq adlandırılan bu torpaq sahəsini "Eska", "Tekfen", "Eltes" və "Baytur" tikinti şirkətləri üçün Əmlak Bank inşa etdi. 1993-cü ildə Ataşəhər Evlərinin ilk mərhələsi satışa çıxarıldı.

1999-cu ildə Mərmərə zəlzələsindən sonra Bağdad prospektində və ətraflarında yaşayan təhlükəli binalarda yaşadığını düşünən bəzi orta səviyyəli gəlirli insanlar Kozyatağı-Ataşəhər bölgəsində yeni mənzil layihələrinə üstünlük verməyə başladılar.

2000-ci illərə girərkən Alarko İnşaatın fəaliyyəti ilə inkişaf edən bölgə nəzarəti TOKİ-yə verildi. Teknik Yapı, Varyap, Ağaoğlu kimi tikinti şirkətlərinə təklif edən TOKİ, 2002-ci ildən sonra O-2 şose yolunun qərb tərəfində qalan 2800 hektar hissəsində Qərbi Ataşəhər anlayışını Türkiyə əmlak sektoruna gətirdi.

Artan əhali ilə paralel olaraq, D-100 magistral yolunun şimalındakı Kadıköy ilçəsinn məhəllələri 1990-cı illərdən bəri ayrı bir ilçə halına gəldi. Ataşəhər ilçəsi 6 mart 2008-ci ildə "Böyükşəhər Bələdiyyəsinin sərhədləri daxilində bir rayonun yaradılması və bəzi qanunlara dəyişiklik edilməsi haqqında" Qanunla quruldu. Əvvəlcə Ərənqazi sayılan ilçənin adı xalqın tələblərinə uyğun olaraq son olaraq Ataşəhər olaraq dəyişdirildi. Tənzimləməyə görə Üsküdara bağlı 3, Kadıköyə bağlı 7, bağlı olan 3, bağlı 2 məhəllənin birləşməsi ilə qurulan Ataşəhər Bələdiyyəsinin təşkilatı 2009 yerli seçkilərdən sonra yaradıldı.

Ataşəhər Bələdiyyəsi, 2009 yerli seçkilərindən sonra quruldu. Ataşəhər Bələdiyyəsi binası və Ataşehir İlçə Təhlükəsizlik Müdirliyi Barbaros səmtində yerləşir. Ataşəhər Bələdiyyəsinin cəmi 24 müdirliyi var.

2016-cı il siyahıyaalınmasında ilçə sərhədləri daxilində 61 uşaq bağçası, 22 dövlət, 19 xüsusi, 41 ibtidai məktəb, 22 dövlət, 13 özəl 35 orta məktəb və 19 dövlət və 22 xüsusi 41 orta məktəb var. 26 avqustda Yedditəpə Universitetinin kampusu, Acıbadəm Universiteti ilçə sərhədləri içərisindədir.