Durante el siglo XI, la población de Petatlán fue habitada por distintos grupos prehispánicos como los cuitlatecos, chumbias y pantecas hasta que en 1497 esta zona de la región de Costa Grande fue conquistada por los mexicas al mando del hueytlatoani Ahuizotzin. Siete años después, en 1504, Moctezuma Xocoyotzin estableció formalmente la provincia de Cihuatlán donde quedó integrado el territorio de lo que hoy es el municipio de Petatlán. Al consolidarse la conquista española en territorio mexicano, la población de Petatlán fue encomendada a Ginés de Pinzón siendo sus habitantes evangelizados por fray Juan Bautista Moya quien congregando a los indígenas fundó la población de Petatlán en 1550. Para 1786, cuando se dio la reforma a la organización política de la Nueva España, Petatlán se integró a la subdelegación de Zacatula perteneciente al entonces recién creada intendencia de México.
Como muchos otros puntos de la región de la Costa Grande, el poblado de Petatlán fue escenario de diferentes acontecimientos durante la guerra de independencia de México, como la conformación del contingente insurgente de José María Morelos y la integración a dicho movimiento en 1810 de José María Izazaga junto con 130 hombres; un año después la ciudad quedaría integrada a la provincia de Técpan, creada por Morelos en ese mismo año. Una vez consumada la independencia y establecido el imperio de Agustín I, Petatlán pasó a formar parte, al igual que muchas poblaciones de la costa sur del Pacífico, de la Capitanía General del Sur. Al caer el imperio y establecida la república federal, la población se integró al partido de Técpan, en el distrito de Acapulco, entonces territorio del estado de México.
Cuando se erigió el estado de Guerrero el 27 de octubre de 1849, Petatlán perteneció al distrito de Galeana y el 1 de abril de 1870, mediante el decreto N° 43, se constituyó por primera vez como cabecera del municipio homónimo.5 Sin embargo, fue suprimido el 16 de junio de 1874 al segrerarse parte del territorio del municipio de La Unión, así como algunas localidades del municipio de Técpan de Galeana. Es hasta el 31 de diciembre de 1934, que mediante el decreto N° 78, Petatlán se segrega nuevamente del municipio de Técpan de Galeana constituyéndose oficialmente la población como cabecera del municipio homónimo a partir del 2 de enero de 1935.5 En 1953, Petatlán cedió parte de su territorio occidental para la creación del municipio de José Azueta, con cabecera en Zihuatanejo.