Kocaali ilçesi, Anadolu Selçukluları döneminde Artuk Bey tarafından fethedilmiş, Orhan Gazi döneminde Konuralp tarafından Osmanlı topraklarına katılmıştır. İlçenin şu anki yerine yerleşimi sağlayan kişiye izafeten KOCAALİ adını aldığı söylenmektedir. 1954 yılına kadar Karasu ilçesine bağlı bir köy olan Kocaali, bu tarihte bucak merkezi olmuş ve 1956 yılında belediye teşkilatı kurulmuştur. 19.06.1987 tarih ve 3392 sayılı yasa ile Sakarya iline bağlı bir ilçe haline gelmiştir. 15.09.1988 tarihi itibariyle ilk kaymakamın göreve başlaması ile fiilen ilçe olmuştur.