Расположен на западном склоне Южного Урала, на реке Катав (левый приток Юрюзани), в 36 км от ж.д. станции Вязовая, в 321 км к юго-западу от Челябинска.
Основан в 1757 году как посёлок при строительстве купцами Иваном Твердышевым и Иваном Мясниковым железоделательного завода на реке Катав, что и определило название завода. Гидроним Катав из названия башкирского племени катай, которое в древности жило в этих местах.
С конца 18 до конца 19 века находился во владении русского дворянского рода князей Белосельских-Белозерских. Катав-Ивановский завод (славился рельсами, которые производили из бессемеровской стали) был центром Катавского горнозаводского округа.
Город с 27 августа 1939 года.
Информационный городской портал - http://www.katav.net