อำเภอเกาะคาตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2457 แต่เดิมมีชื่อว่า อำเภอสบยาว เนื่องจากที่ตั้งอำเภอเดิมตั้งอยู่บริเวณที่ลำน้ำแม่ยาวไหลมาบรรจบกับแม่น้ำวัง อยู่ห่างจากที่ว่าการอำเภอเกาะคาปัจจุบันไปทางทิศเหนือ 1 กิโลเมตร คำว่า "บรรจบ" ชาวบ้านพื้นเมืองเรียกว่า "สบ" จึงขนานนามว่า "อำเภอสบยาว" ต่อมาเมื่อปี พ.ศ. 2459 ทางราชการได้เปลี่ยนชื่ออำเภอสบยาวเป็น อำเภอเกาะคา เพราะที่ว่าการอำเภอตั้งอยู่ในเขตตำบลเกาะคา

คำว่า "เกาะคา" มีประวัติความเป็นมาคือ บริเวณที่ตั้งตำบลแต่เดิมเป็นทางน้ำของลำน้ำแม่ยาว ซึ่งไหลมาจากทิวเขาขุนตาล (เขาผีปันน้ำ) เขตติดต่อกับจังหวัดลำพูน ผ่านตำบลใหม่พัฒนาและตำบลไหล่หินมาบรรจบกับแม่น้ำวังที่ตำบลเกาะคา ครั้นนานเข้าน้ำได้พัดเอาตะกอนดิน หิน และทราย มากองรวมกันจนกลายเป็นสันดอนทรายขึ้น (สันดอนทราย ชาวบ้านพื้นเมืองเรียกว่า เกาะ) ภายหลังลำน้ำแม่ยาวได้เปลี่ยนทางเดินของร่องน้ำทำให้เกิดสันดอนทรายเป็นบริเวณกว้าง แล้วกลายสภาพเป็นพื้นดินปนทรายซึ่งมีหญ้าคาขึ้นงอกงามเต็มที่ เมื่อมีชาวบ้านไปตั้งถิ่นฐานบ้านเรือนในบริเวณดังกล่าว ชาวบ้านจึงเรียกว่า "เกาะคา"

• วันที่ 23 ธันวาคม 2460 โอนพื้นที่ตำบลเสริมซ้าย ตำบลเสริมขวา ตำบลทุ่งงาม อำเภอสบปราบ ไปขึ้นกับ อำเภอเกาะคา และยุบอำเภอสบปราบ เป็น กิ่งอำเภอสบปราบ ให้มีเขตการปกครองรวม 3 ตำบล คือ ตำบลสบปราบ ตำบลสมัย และตำบลแม่กัวะ ขึ้นกับอำเภอเกาะคา[1]
• วันที่ 10 มีนาคม 2496 ยกฐานะจากกิ่งอำเภอสบปราบ อำเภอเกาะคา เป็น อำเภอสบปราบ[2]
• วันที่ 3 สิงหาคม 2499 จัดตั้งสุขาภิบาลเกาะคา ในท้องที่บางส่วนของตำบลเกาะคา[3]
• วันที่ 15 สิงหาคม 2504 ตั้งตำบลลำปางหลวง แยกออกจากตำบลเกาะคา ตั้งตำบลวังพร้าว แยกออกจากตำบลเกาะคา[4]
• วันที่ 5 ธันวาคม 2504 โอนพื้นที่หมู่ 4 (ในขณะนั้น) ของตำบลวังพร้าว ไปตั้งเป็นหมู่ 14 ของตำบลเกาะคา และโอนพื้นที่หมู่ 23 (ในขณะนั้น) ของตำบลเกาะคา ไปตั้งเป็นหมู่ 4 ของตำบลวังพร้าว[5]
• วันที่ 24 สิงหาคม 2514 แยกพื้นที่ตำบลทุ่งงาม ตำบลเสริมขวา และตำบลเสริมซ้าย อำเภอเกาะคา ไปตั้งเป็น กิ่งอำเภอเสริมงาม ขึ้นกับอำเภอเกาะคา[6]
• วันที่ 24 กรกฎาคม 2516 ตั้งตำบลศาลา แยกออกจากตำบลเกาะคา[7]
• วันที่ 21 สิงหาคม 2518 ยกฐานะจากกิ่งอำเภอเสริมงาม อำเภอเกาะคา เป็น อำเภอเสริมงาม[8]
• วันที่ 12 กรกฎาคม 2526 ตั้งตำบลนาแส่ง แยกออกจากตำบลนาแก้ว[9]
• วันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2534 ตั้งตำบลท่าผา แยกออกจากตำบลเกาะคา[10]
• วันที่ 22 ธันวาคม 2536 ตั้งตำบลใหม่พัฒนา แยกออกจากตำบลไหล่หิน[11]
• วันที่ 25 พฤษภาคม 2542 ยกฐานะจากสุขาภิบาลเกาะคา เป็นเทศบาลตำบลเกาะคา