Als slawisches Gassendorf wurde Cotta 1328 erstmals erwähnt. Das Dorf gehörte teilweise, später auch ganz, zum Domstift Meißen. Ab 1559 ging Cotta zum kurfürstlichen Amt Dresden über. Cotta blieb bis ins 19. Jahrhundert ein relativ kleines Bauerndorf. Erst mit der Industrialisierung und der im 19. Jahrhundert entstandenen Industriebetriebe in den Nachbarorten Löbtau und Friedrichstadt stieg die Einwohnerzahl drastisch an. Das Dorf entwickelte sich schnell zum Arbeiterwohnort. Rund um den Dorfkern entstanden neue Mietshäuser, die Einwohnerzahl betrug bereits zur Jahrhundertwende über 10.000. Im Jahre 1893 wurde die Weißeritzmündung nach Cotta verlegt, wobei der Fluss ein neues Bett erhielt.

1903 wurde Cotta zur Stadt Dresden eingemeindet. Durch den Hohen Anteil an Arbeitern entstand in Cotta ein Zentrum der Arbeiterbewegung, vor allem in der Sozialdemokratie. In den Zwanziger Jahren entstanden mehrere Wohnsiedlungen mit beliebten Vergnügungsstätten „Constantia“ und das „Schusterhaus“. Die ehemalige Gaststätte „Constantia“ dient seit 1950 als „Theater der Jungen Generation“. Nach dem zweiten Weltkrieg verfielen in Cotta die Altbausubstanz zunehmend, einige Wohnungen mussten sogar wegen Baufälligkeit gesperrt werden. Nach 1990 wurden die Viertel saniert, es entstanden zahlreiche neue Büro- und Hotelkomplexe. Im Jahre 2002 entstand an Stelle der alten Dorfschänke „Zum Frosch“ ein modernes Stadtteilzentrum.