На території селища виявлено залишки поселень трипільської культури (2-4 ст. до н. е.). Калниболото засноване у 1545 році. На той час селище входило до складу Брацлавського воєводства й одержало від польського короля Сигізмунда II Августа привілей, згідно з яким жителям поселення дозволялося займатися ремеслами, торгівлею, мати самоврядування. А нижче по річці Тікич ще один хутір став називатися Неберибіси, з переказів старожилів та козацьких літописів, заснований козаком-характерником, який сам собі надав таке прізвисько, від якого й пішла назва хутора. Втікачі від панською гніту збільшували чисельність поселень, незважаючи на загрозу піддатися нападу татар з Дикого поля, що вже починалося за річкою Велика Вись. Є думка, що надання привілею Магдебурзького права одночасно із замком Звенигорода пов’язані з особистістю козака Калниболотка, який був не лише відважним воїном, а й організатором та господарем, і, певно, політиком, щоб заслужити надання поселенню такого права і назви.
За часів визвольної війни українського народу 1648—1654 років Калниболото — сотенне містечко Корсунського полку. В цей час тут проживало 317 козаків і 62 міщанина. Основним заняттям козаків було землеробство.
Після Андрусівського перемир’я 1667 року Калниболото знову відійшло під владу Польщі. Польська шляхта, проводячи політику, спрямовану на колонізацію й покатоличення населення. Населення чинило опір цій політиці, всіма засобами боролося за збереження своєї рідної мови, культури, віри.
Щоб прихилити мешканців Калниболота на свій бік, польський король Станіслав Авґуст Понятовський 30 квітня 1792 року вдруге надав містечку привілей, згідно з яким воно одержало право вільної торгівлі, а також герб: зображення зубра на блакитному тлі.
1793 року правобережні землі України у наслідок Другого розділу Речі Посполитої відійшли під владу Російської імперії. Містечко Калниболото ввійшло до Брацлавського намісництва. 3 1795 року воно стало повітовим містом Вознесенсього намісництва, а з 1797 року — Київської губернії. 1795 року Калниболото перейменоване на Катеринопіль.
Напад нацистської Німеччини на Радянський Союз перервав мирне життя. Для боротьби з німецькими парашутистами й диверсантами в селі створено винищувальний батальйон. 29 липня 1941 року німецькі війська захопили Катеринопіль. Німецькі загарбники пограбували і знищили МТС, зруйнували виробничу базу колгоспів, спалили багато адміністративних і житлових будинків. 6 вересня було розстріляно 30 чоловік, в тому числі голову сільської Ради М. С. Пономаренка, голову колгоспу Морозюка.
8 березня 1944 року війська 2-го Українського фронту відвоювали Катеринопіль у німців.
