La historia de esta ciudad se remonta a lo principios del siglo XIX cuando la familia Garza Villareal procedente de Soto la Marina se establece en lo que ahora se conoce como paso del Zacate. Los primeros registros oficiales datan del año 1824 son precisamente de Doña Cecilia Villareal quien acudió a Pueblo Viejo, Veracruz, al juzgado de letras donde hizo constar su testamento y dejó como heredero a su hijo Felipe Garza Villareal de una ranchería que llevaba su nombre y que había establecido con su esposo el Sr. Francisco de la Garza. Doña Cecilia fue la primera que prestó servicios hoteleros y restaurantes en este lugar turístico, ya que su rancho se encontraba a orillas del río Pánuco y ahí brindaba hospedaje y alimentos a viajeros y comerciantes que transitaban por esa zona.
Una batalla en los días 10 y 11 de septiembre de 1829 y que con la victoria de esta México es reconocido como un país libre y soberano fue la librada entre el Ejército Español comandado por el brigadier español Isidro Barradas y el Ejército Mexicano dirigido por los generales Felipe de la Garza y el general Mier y Terán comandados por el gral. Antonio López de Santa Anna. Este enfrentamiento se llevó a cabo en el antiguo poblado de la Barra y precisamente el ejército mexicano partió desde la ranchería de doña Cecilia.
A partir de esta batalla se acelera el desarrollo del municipio y la región. El sistema del ferrocarril instaló en el poblado de la Barra su hospital, talleres y oficinas generales. Cerca del fin de siglo, en 1883 se inaugura el faro con un aparato de iluminación adquirido en París, Francia.
Con el fin de proteger la entrada al río Pánuco, el 18 de mayo de 1890 se inicia la construcción de las escolleras, con una longitud de proyecto de 1 800 m, inmediatamente después a principios del siglo XX se establecieron las compañías petroleras extranjeras: "La Pierce Oil Company" y "El Águila", que darían pauta a la operación de las Refinerías de Árbol Grande primero y Francisco I. Madero después.
El primero de mayo de 1924 siendo gobernador provisional el profesor Candelario Garza se determina la oficialización el grado de Municipio a esta localidad, se emite un decreto mediante el cual los pobladores de la Barra, Árbol Grande y Doña Cecilia junto con las colonias Miramar, Refinería, Vicente Guerrero y Carrillo Puerto dan cuerpo al nuevo municipio, teniendo como nombre y cabecera municipal a Villa Cecilia Tamaulipas.
El año siguiente el nuevo gobernador del estado licenciado Emilio Portes Gil ratifica esta disposición el 11 de junio, y el 9 de septiembre de 1930 Villa Cecilia es elevada a la categoría de ciudad, denominándose desde entonces Ciudad Madero, Tamaulipas.