Trường Tiểu học Cát Bi được thành lập theo quyết định số 365/QĐ-UBND ngày 19/8/1991 của UBND quận Ngô Quyền.
Những ngày đầu thành lập, trường gặp rất nhiều khó khăn về môi trường giáo dục, cơ sở vật chất, đội ngũ cán bộ, giáo viên, nhân viên, kỹ năng nghề nghiệp, đời sống chưa ổn định... Song với lòng yêu nghề, mến trẻ, tập thể nhà trường luôn phấn đấu thực hiện tốt công tác giáo dục đáp ứng yêu cầu phát triển ngày càng cao của xã hội.
- Từ tháng 5 năm 2003, trường được chuyển giao về quận mới Hải An.
- Từ tháng 8/1991 đến tháng 8/2001: Trường do đồng chí Nguyễn Văn Chiến làm Hiệu trưởng. Thời kỳ này, trường nhiều năm được công nhận là Trường Tiên tiến cấp Quận.
- Từ tháng 8/2001 đến tháng 6/2002: Trường do đồng chí Trịnh Thị Minh làm Hiệu trưởng. Đây là năm học đầu tiên trường được tặng danh hiệu Trường Tiên tiến cấp Thành phố.
- Từ tháng 7/2002 đến tháng 7/2009: Trường do đồng chí Phạm Xuân Thủy làm Hiệu trưởng. Ban giám hiệu cùng với tập thể cán bộ, giáo viên, công nhân viên đã cùng nhau đoàn kết, phấn đấu để trường Tiểu học Cát Bi liên tục được công nhận là trường Tiên tiến Xuất sắc, trường có thành tích xuất sắc trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, trường đẹp, cơ quan văn hóa cấp Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam. Chi bộ và các đoàn thể của nhà trường liên tục được công nhận vững mạnh xuất sắc.
- Từ tháng 8/2009 đến tháng 8/2014: Trường do đồng chí Vũ Thị Thùy Dung làm Hiệu trưởng. Thời kỳ này chất lượng học sinh giỏi các cấp của nhà trường luôn đứng đầu quận Hải An và đứng ở tốp đầu của Thành phố. Năm học 2009 – 2010 và năm học 2010 – 2011 đạt danh hiệu Tập thể Lao động Xuất sắc được Thủ tướng Chính phủ và UBND Thành phố Hải Phòng tặng bằng khen...
Trong hơn 20 năm thành lập và phát triển, tập thể nhà trường đã được UBND quận Ngô Quyền, UBND quận Hải An, Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Phòng, UBND thành phố Hải Phòng, Trung ương Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chi Minh, Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Thủ tướng Chính phủ tặng bằng khen, giấy khen và nhiều danh hiệu cao quý.
- Từ tháng 8/2014 đến tháng 11/2022: Trường do đồng chí Phạm Thị Thúy Hải làm Hiệu trưởng. Từ năm học 2015 - 2016 đến năm 2021 - 2022, nhà trường liên tục đạt danh hiệu tập thể Lao động Xuất sắc, được UBND Thành phố tặng cờ thi đua đơn vị dẫn đầu phong trào thi đua khối các trường Tiểu học. Năm học 2019 - 2020, trường được Bộ Giáo dục và Đào tạo tặng Bằng khen đã có thành tích xuất sắc trong phong trào thi đua Đổi mới, sáng tạo trong dạy và học; Cũng trong năm học đó, trường vinh dự được nhận Bằng khen của Liên đoàn Lao động Thành phố Hải Phòng: Đã có thành tích xuất sắc trong phong trào thi đua lao động giỏi và xây dựng tổ chức Công đoàn vững mạnh. Năm học 2020 - 2021: trường được UBND quận Hải An tặng giấy khen Đã có thành tích tiêu biểu, xuất sắc trong phong trào thi đua yêu nước giai đoạn năm 2015-2020 ; UBND phường Cát Bi tặng Giấy khen đã có thành tích xuất sắc trong các hoạt đông khuyến học phường Cát Bi nhiệm kỳ 2015-2020.
- Từ tháng 12/2022 đến nay: Trường do đồng chí Nguyễn Thị Phương làm Hiệu trưởng. Năm học 2021 - 2022: nhà trường vinh dự được nhận Bằng khen của Liên đoàn Lao động Thành phố Hải Phòng: Đã có thành tích xuất sắc trong phong trào thi đua lao động giỏi và xây dựng tổ chức Công đoàn vững mạnh năm học 2021-2022 và Giấy khen của BCH Đoàn quận Hải An : Đã có thành tích xuất sắc trong công tác Đoàn và phong trào thanh thiếu nhi giai đoạn 2017-2022
Trường Tiểu học Cát Bi có 01 Chi bộ Đảng độc lập. Tổng số đảng viên của chi bộ nhà trường là 53 đồng chí. Lực lượng đảng viên trong nhà trường luôn là nòng cốt chuyên môn, đi đầu trong mọi hoạt động và các phong trào. Trong nhiều năm qua, Chi bộ đều đạt danh hiệu "Chi bộ Đảng trong sạch, vững mạnh", được UBND phường Cát Bi tặng giấy khen.
Nhà trường có 68 cán bộ, giáo viên, nhân viên (không tính LC-BV), trong đó: Thạc sĩ: 9 đ/c; Đại học: 59 đ/c. Đội ngũ cán bộ quản lí và giáo viên nhà trường nhiệt huyết với sự nghiệp giáo dục, có năng lực chuyên môn tốt, sáng tạo năng động trong giảng dạy và giáo dục học sinh. Tích cực tự học và sáng tạo: số cán bộ, giáo viên có trình độ chính trị, trung cấp: 7 đồng chí. Trường có 1 giáo viên được công nhận là giáo viên dạy giỏi cấp Quốc gia, có nhiều giáo viên được công nhận là giáo viên dạy giỏi cấp Thành phố, giáo viên dạy giỏi cấp Quận, giáo viên viết chữ đẹp cấp Thành phố, cấp Quận. Hàng năm, nhiều thầy cô giáo được công nhận là Chiến sĩ thi đua cấp Cơ sở, Chiến sĩ thi đua cấp Thành phố, nhiều thầy cô được nhận bằng khen, giấy khen của Bộ giáo dục và đào tạo, của UBND Thành phố, UBND Quận, Liên đoàn Lao động Quận, Công đoàn Giáo dục Thành phố, Liên đoàn Lao động Thành phố...
Trong những năm qua cùng với sự đổi mới và phát triển của đất nước, đà đi lên của toàn xã hội và ngành giáo dục, Trường Tiểu học Cát Bi luôn thực sự chuyên tâm, chăm lo đến hoạt động giáo dục thế hệ trẻ theo phương châm “Tất cả vì con em chúng ta, vì tương lai đất nước”.
Trải qua 33 năm xây dựng và trưởng thành, với sự nỗ lực vượt bậc của đội ngũ lãnh đạo nhà trường và các thầy cô giáo, các em học sinh qua các thời kỳ, Trường Tiểu học Cát Bi đã từng bước hoàn thiện và khẳng định vị trí lá cờ đầu trong phong trào giáo dục - đào tạo của quận Hải An. Đó là sự kết tinh của phẩm chất đạo đức, là lương tâm trách nhiệm và trí tuệ của tập thể thầy cô giáo, là thành quả của sự quan tâm lãnh chỉ đạo sát sao của các cấp ủy Đảng, chính quyền; các cơ quan, ban ngành, đoàn thể đã góp phần vào sự phát triển của giáo dục ở địa phương. Đó cũng là kết quả của sự sáng tạo trong quản lý ; sáng tạo trong cách làm, trong những điều kiện khó khăn và là bài học thử thách bản lĩnh chính trị, năng lực chuyên môn đối với đội ngũ CB, GV, NV nhà trường.
Với những cống hiến và nỗ lực không ngừng của các thế hệ nhà giáo, Trường Tiểu học Cát Bi luôn là địa chỉ tin cậy để phụ huynh gửi gắm con em mình. Nhà trường sẽ duy trì thành quả sẵn có của các thế hệ đi trước đã gây dựng, tạo đà phát triển bền vững trong tương lai để trường mãi là ngôi nhà thứ hai giúp các thế hệ học trò được tu dưỡng, học tập và rèn luyện để trở thành chủ nhân tương lai ưu tú của nước nhà. Nhiều thách thức đang đón đợi. Nhưng dù có khó khăn đến đâu, thầy và trò Trường Tiểu học Cát Bi sẽ quyết tâm thực hiện tốt sứ mệnh đã được cấp trên và nhân dân giao phó.