Quartu è sempre stata un territorio abitato sin dai tempi del neolitico e del nuragico; a provarlo sono i reperti archeologici ritrovati nelle vicinanze della città e nella fascia costiera confinante. La presenza fenicia si può invece attestare grazie alla toponomastica. Diversi studiosi sono concordi nel pensare che toponomi quali Cepola Geremeas e altri, siano di evidente origine fenicia. Ancora la presenza dei punici è appurata da ritrovamenti di ceramici nella zona di Is Mortorius. I romani nel 238 costruirono un "castrum" che chiamarono "Quarto ab urbe condita" perché si trovava al quarto miglio della strada che da Caralis (Cagliari) portava a Tibula (Olbia). Intorno a Quarto si formarono diversi villaggi , Quarto Domini, Quarto Tocho….e nel 20 AC, 4000 ebrei si insediarono a Quarto e nei villaggi confinanti. Quartu fu sempre facile preda di invasori, pisani, bizantini e aragonesi che la fecero diventare un loro feudo.
Nel 1327 re Giacomo D'Aragona con un decreto stabilì che Quarto Domini e i villaggi vicini inglobati dovessero prendere semplicemente il nome Quarto. Solo nel 1826 a Quarto verrà aggiunto Sant'Elena per distinguerla da Quarto in Liguria. La leggenda narra che Quartu S.Elena è stata fondata da Jolao, un eroe tebano attratto dalla fertilità del suolo. Oggi è la terza città della Sardegna. Il suo nome deriva dalla quarta pietra miliare, posta sulla strada durante la dominazione romana; la strada portava da Cagliari ai centri della costa orientale dell'Isola. Ancora su tutta l'Isola vi è traccia anche della civiltà nuragica e un insediamento fenicio-punico. La scelta di insediamento umano fu dettata dal fatto che era un ottimo territorio per l'agricoltura e inoltre vi erano ottime possibilità per la pesca e la caccia acquatica data la vicinanza di stagni e mare. Dopo l'insediamento romano nel 455 d.c arrivarono i goti e in seguito nel 554 i bizantini che costruirono diverse chiese fra cui quella di Santu Miali della quale si conservano i ruderi della fondamenta con tre absidi ed un pozzo a campana. Durante l'età giudicale si afferma un centro fiorente e dopo l'anno mille si subisce l'influenza dapprima dei monaci vittorini e poi quella dei pisani e dei genovesi. Dal XII sec. in poi il territorio diventa teatro di battaglia per diversi contendenti: inizialmente per respingere i razziatori saraceni, poi per diatribe scoppiate in seno alla famiglia dei giudici, ancora per il conflitto insorto fra Genova e Pisa per il possesso del giudicato di Cagliari, e infine per la guerra condotta dagli Arborea contro gli Aragonesi. Questi ultimi hanno la meglio sui Pisani nel 1324 e dopo 2 anni portano Quartu al rango di Baronia, ma dopo i vani tentativi di infeudazione la città sarà costretta ad affrontare da sola i problemi di difesa dagli attacchi Saraceni. Per i quartesi le incursioni non finirono in quegli anni, infatti ne subirono altre da pirati musulmani, tra cui si ricordano per la ferocia quelle del 1533 e del 1579. Nel 1717 Quartu diventa un feudo degli spagnoli poichè Don Francesco Pes di Tempio al suo arrivo non trovò la ben che minima resistenza armata. Nel 1793 anche i francesi fecero incursione per conquistare il dominio isolano dei Savoia ma fallirono colpiti dal mal tempo, dai soldati e dai miliziani. Nel 1862 Quarto, così chiamata in quel periodo, aggiunse al suo nome quello della patrona, Sant'Elena, diventando così Quarto Sant'Elena e contemporaneamente distinguendosi dal ligure Quarto a Mare. Nel 1943 Quarto, già divenuto da molto tempo Quartu, assiste al terrore dei bombardamenti dal cielo; mentre nel 1958 con un decreto legge del Presidente della Repubblica Giovanni Gronchi, Quartu da paese diviene citta'.