El Grao de Castellón ha estado habitado desde hace varios siglos, mucho antes de que se tenga constancia escrita de ello. Se cree que hubo asentamientos íberos y romanos en la zona, que aprovecharon este emplazamiento para ubicar sus poblados. En su origen, el Grao de Castellón era una zona húmeda, en la que abundaban las marjales. A lo largo de la historia, los habitantes intentaron secar y habilitar estas zonas húmedas para el cultivo y establecer asentamientos.
La presencia de los primeros pescadores organizados data de tiempos mucho más recientes, del año 1398, que estaban domiciliados en la Parroquia de Santo Tomás, situada en la calle Escultor Viciano de Castellón. El primer censo registrado como barrio independiente data del año 1865, cuando se registraron 428 vecinos.
En la zona del Grao de Castellón se elevó durante los siglos XVI y XVII una torre de vigilancia, idéntica a la Torre de San Vicente de Benicàssim, aunque un poco más pequeña. Estas pequeñas fortalezas se construyeron para evitar los ataques de los piratas berberiscos, pero fue destruida unos cien años después, tras lo cual, no se recuperó.
La historia más reciente del Grao de Castellón va paralela al Puerto Pesquero, cuyo desarrollo ha significado también el desarrollo y el crecimiento del distrito marítimo de la capital de La Plana.
El Puerto Pesquero ha reunido las embarcaciones dedicadas a la pesca en la capital de la provincia, una actividad que ha sido muy importante a lo largo de los años en el barrio marinero. Este ha sufrido varias remodelaciones y, actualmente tiene junto a él, la Lonja, donde se pueden encontrar las capturas del día. A este edificio llegan los responsables de los distintos restaurantes de la zona para proveerse de materia prima para sus platos.
A partir de la década de los años 70 del siglo XX el turismo comenzó a llegar al Grao de Castellón y se edificaron los primeros hoteles y apartamentos. En la década de los años 90 se dio un nuevo impulso a la oferta turística y de ocio con la construcción de la Plaza del Mar, con todos los restaurantes, cines y otros establecimientos que han convertido al Grao de Castellón en un punto de referencia del ocio en la provincia de Castellón.
En este emplazamiento se ubicó el antiguo faro de Castellón, que fue sustituido por uno más moderno y eficiente. El Faro queda como un homenaje al pasado y al presente marítimo del Grao.
