Ricostruire la storia di quello che è ora definito come il Litorale Nord della Laguna di Venezia è un'avventura difficile e per certi versi affascinante: se, infatti, per Lio Piccolo esistono testimonianze risalenti all'epoca romana - ricerche archeologiche recenti hanno individuato a Lio Piccolo i resti di una splendida villa romana - località come Ca' Savio, attuale sede amministrativa, e Punta Sabbioni hanno origine recentissima.
Le Mesole sono sorte nel Trecento , Saccagnana e Cavallino nel Cinquecento e Treporti alla fine del Seicento: l'intero Litorale è legato alla continua evoluzione dell'assetto idrogeologico, una combinazione di acque e terre che ne determina il destino.
Dopo la caduta dell'Impero Romano, le isole lagunari costituirono un rifugio per le popolazioni provenienti da Altino e da altre grandi città, in fuga davanti alle invasioni barbariche.
Ma i secoli seguenti furono di decadenza: regnavano incontrastate la povertà e la malaria.
Lo scavo del Canale Cavallino -ora denominato Casson - consentì una nuova via di navigazione tra la laguna e il Piave e contribuì a rendere più sano e salubre il terrritorio: il canale fu aperto alla navigazione nel 1632, come testimonia la lapide posta sulla facciata di una casa, presso le porte di Cavallino.
Dopo la caduta della Serenissima e l'istituzione dei comuni, Cavallino-Treporti si trovò a dipendere da Burano fino al 1923, quando quest'ultimo fu soppresso e integrato a Venezia.
Il Comune di Cavallino-Treporti fu istituito nel 1999, con legge regionale n° 11 del 29 marzo, dopo il referendum del 13 dicembre 1998, in cui la popolazione del quartiere n. 9 Cavallino-Treporti, allora parte del Comune di Venezia, si dichiarò favorevole alla separazione da Venezia e all'istituzione di un Comune autonomo.