En el siglo XI Petatlán estaba habitado por cuitlatecos, chumbias y pantecas, hasta en 1497 el gobernante mexica Ahuizotzin, irrumpió en la Costa Grande, por Juluchuca y Petatlán y en 1504 Moctezuma Xocoyotzin estableció la provincia tributaria de Cihuatlán, a la cual perteneció el territorio del municipio de Petatlán.
Después de consumarse la conquista española, Petatlán fue entregada como encomienda a Ginés de Pinzón y sus habitantes fueron evangelizados por el fraile agustino Juan Bautista Moya, quien en 1550 congregó a los indígenas y fundó el pueblo.
En 1786, al cambiar la organización política de la Nueva España, pasó a depender de la subdelegación de Zacatula de la intendencia de México.
Durante la guerra de Independencia Petatlán fue escenario de la conformación del contingente insurgente y quedó integrada a la provincia de Tecpan, creada por José María Morelos en 1811.
Posteriormente perteneció a la Capitanía General del Sur creada durante la monarquía de Agustín de Iturbide en 1824. Al crearse la primera República federalista quedó integrado al distrito de Acapulco del estado de México, formando parte del partido de Tecpan.
En 1850 al erigirse el estado de Guerrero, Petatlán quedó incluido en el distrito de Galeana.
En 1870 se constituyó por primera vez como municipio, con la porción oriental del municipio de la Unión y algunas localidades de Tecpan; pero fue suprimido en 1871, el 31 de diciembre, cuando fue reconstruido por segregación territorial del municipio de la Unión y algunos poblados del municipio de Tecpan; en 1953 contribuyó a la integración del municipio Teniente José Azueta, con algunos poblados de su porción occidental.
En ese entonces pertenecía al distrito judicial de Montes de Oca; actualmente pertenece al distrito de Azueta.
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