Nejstarší písemnou zprávou o Bartovicích obsahuje soupis desátků vratislavského biskupství asi z roku 1305 (uvádí se pod názvem Bertoltowitz). Nelze vyloučit, že na rozhraní 13. a 14. století náležely spolu se Šenovem původně šlechtickému lužickému rodu Baruthů. Tyto vsi byly patrně již ve 14. století majetky šlechtickými, nikoli knížecími. V době soupisu nebyla ještě dokončena kolonizace vsi, poněvadž se neuvádí její velikost jako u vsí starších. Lze tedy předpokládat, že byly založeny na konci 13. století.
V roce 1411 prodal Ješek Kornic svou ves Bartovice (Bartelsdorf) Ondřeji z Tvorkova, majiteli bohumínského a polskoostravského panství. Součástí polskoostravského panství (viz dějiny Slezské Ostravy) zůstaly až do poloviny 17. století, kdy je koupil spolu s jedním dílem Radvanic a Lipinou majitel šenovského panství Jan Skrbenský z Hřiště, jenž je odkázal svému synu Janu Jaroslavu. Jan Skrbenský postavil v Bartovicích zámek, který sloužil až do roku 1738 za sídlo správy bartovického panství. Posledním majitelem tohoto panství, k němuž patřily vsi Bartovice a Radvanice, byl Jan Maxmilián Bohuslav Skrbenský z Hřiště, který je v roce 1738 prodal za 39 000 zl. majiteli šenovského panství Františku Skrbenskému z Hřiště. Bartovice zůstaly pak ve svazku šenovského panství až do roku 1848.
Šenovský velkostatek s přidruženými statky (též Bartovicemi) prodal baron Antonín Skrbenský v roce 1867 Františce Fattoni, jejíž dcera Ema Marie je v roce 1893 prodala za 750 000 zl. hraběti Jindřichu Larisch-Mönnichovi z Karviné.

Zdrojem obživy obyvatelstva bylo zemědělství. Podle karolinského katastru z roku 1725 tu bylo 8 sedláků, 9 zahradníků a 16 domkařů, kteří obhospodařovali 48 maldrů a 5 šeflů polí včetně úhoru, 15 malých zahrad, 16 malých rybníků na 22,25 kopy rybí násady, chovali 62 ovcí, 86 krav, 17 vepřů. Majitel panství měl v Bartovicích dva dvory (Velký dvůr, Malý dvůr), které obhospodařovaly 41 maldrů, 6 šeflů a 1 čtvrt polí včetně úhoru, 9 zahrad o výměře 1 maldr a 3,5 čtvrti (z toho drželo 5 domkářů 5 zahrad o velikosti 3,5 čtvrti), chovali 94 krav, 350 ovcí, 7 vepřů (z toho vlastnili 2 mlynáři a 18 zahradníků 36 krav a 2 vepře). Dále tu bylo 12 panských rybníků na 78 kop rybí násady, 2 mlýny (oba byly pronajaty, v roce 1761 tu byly už 3 mlýny) a les Křivec. Kromě toho ke dvorům patřilo 20 domkařů, kterým vrchnost dala do užívání 3 maldry a 6,25 šefle polí. Z panské krčmy se ročně vyčepovalo 18 achtlí piva a 4 vědra kořalky.

Podle urbáře z roku 1761 museli bartovičtí poddaní (16 sedláků, fojt s krčmou, 17 zahradníků, 21 chalupníků, 1 mlynář, 1 kovář, 1 kolář) kromě robotních povinností odvádět vrchnosti ročně 15 hus, 46 slepic, 184 vajec, 59 kaprů, jeden věrtel a 4 měřice žita, 70 věrtelů a 8 měřic ovsa, 8 věrtelů a 5 měřic chmele, dále museli zakoupit od vrchnosti 30 džbánků piva, upříst 119 kusů příze zdarma a 59 kusů za odměnu. Kromě těchto naturálních dávek odváděli 114 tolarů 9 gr. ľ hal. grutovní daně a 456 zl. 32 kr. činžovní daně.

V roce 1804 bylo v Bartovicích 572 obyvatel a 96 domů, přes 586 jiter polí, 92 jiter rybníků, 90 jiter luk, 20 jiter zahrad, 61 jiter pastvin a 246 jiter lesa. Vceňovací operát stabilního katastru z poloviny 40.let minulého století uvádí, že v Bartovicích bylo v roce 1843 855 obyvatel a 105 domů se 173 rodinami, z nichž se 162 zabývalo výhradně zemědělstvím, 5 živnostmi a 6 obojím současně. Rustikální pozemky vlastnilo 15 sedláků s 1024 jitry, 20 zahradníků s 34 jitry, 27 chalupníků s 12 jitry, 24 domkařů s 0,51 jitrem, 8 malodomkářů s 1/8 až 2/8 jitra. V obci byl vrchnostenský dvůr, 3 mlýny, 2 lihovary (byly zrušeny v 60. letech minulého století), které s 9 dělníky vyráběly ročně 650 věder lihu (prodával se až do Vídně), a jedna krčma.
Při první pozemkové reformě v roce 1925 podlehl záboru téměř celý Larisch-Mönnichův pozemkový majetek. Statek Na kopci o výměře 156,53 ha přešel do vlastnictví B. a M. Strnadelových (88,56 ha), ostatní část pozemků byla přidělena 114 drobným zájemcům z Bartovic, Radvanic a Šenova. Z druhého dvora Antonín o výměře 138,84 ha byl vlastníku propuštěn ze záboru zbytkový statek o výměře 72,94 ha, ostatní pozemkový majetek a výměře 65,90 ha byl přidělen drobným zájemcům, hlavně z Bartovic, dále z Horní Datyně (2,25 ha) a Vratimova (3,50 ha). Tento zbytkový statek odkoupila v roce 1927 obec a rozprodala jej drobným zájemcům. Z dvora Stromořadí v Šenově obdrželi 3 občané z Bartovic 1,57 ha.

Výstavba dolů a průmyslových závodů v okolních obcích v posledních dvou desetiletích 19. a na počátku 20. století nepřímo ovlivnila i život zdejší zemědělské obce. Dostatek pracovních příležitostí v těchto nových závodech odváděl část zdejších mužských pracovních sil do dolů a průmyslu. V obci našlo nový domov i několik set nových přistěhovalců z širokého okolí, částečně též z Haliče, kteří odtud odcházeli za prací do blízkých dolů a průmyslových závodů. Tyto závažné změny v životě obce se nejmarkantněji projevily ve vzrůstu počtu obyvatelstva a v jejím rozsáhlém stavebním rozvoji. Od roku 1880, kdy bylo v obci 1350 obyvatel, vzrostl tento počet v roce 1910 na 2062 osob (z toho bylo 1,9 % Poláků, 0,19 % Němců). Nejvyššího přírůstku dosáhla obec v době předmnichovské republiky. V roce 1940, kdy křivka růstu počtu obyvatel dosáhla svého vrcholu, tu bydlelo již 3435 obyvatel. Podobným tempem probíhala i výstavba domů. Bylo-li v roce 1843 v Bartovicích pouze 105 domů se 173 bytovými stranami, v roce 1921 to bylo už 342 domů s 637 bytovými stranami a v roce 1940 dokonce 450 domů. Po osvobození v roce 1945 nastal rapidní pokles počtu obyvatel (do pohraničí se odstěhovalo 71 obyvatel, do Německa bylo odsunuto 8 Němců), který hlavně souvisel s návratem uprchlíků z Těšínska do svých domovů. Život obce značně ovlivnila od roku 1949 budovaná Nová huť v Kunčicích nad Ostravicí, pro jejíž potřeby a rozšíření místního železničního nádraží muselo být asanováno 49 domů a uvolněno 207 ha pozemků.

V roce 1948 při druhé pozemkové reformě byl zestátněn zbytkový statek Anna bratří Strnadelů o rozloze 87,13 ha. Téměř polovina této půdy byla přidělena obci (42,80 ha) pro veřejné účely a stavební místa. V roce 1948 byl Spořitelní a záloženský spolek (zal. r. 1906) sloučen se Státní spořitelnou v Ostravě. Bartovice byly napojeny na železnici již v roce 1911 (trať Kunčice n. O. Prostřední Suchá), zastávka tu byla zřízena až po několika intervencích v roce 1922.
Při polské okupaci Těšínska v říjnu 1938 byla k polskému státu připojena též část zdejší obce o výměře 66 ha se 14 domy a 80 obyvateli.
Bartovice patřily pod římskokatolickou farnost v Šenově. Děti z Bartovic chdily do školy v Šenově až do roku 1886, kdy byla zřízena základní škola v místě.
V roku 1895 zemřel před bývalou panskou hospodou nazývanou Na Jaščurce pod koly koňského povozu arciknížecí čeledín Bardoň. Básník Petr Bezruč (Vladimír Vašek) se dal touto událostí inspirovat ve své nejznámější baladě Maryčka Magdonova. Přeměnil příjmení Bardoně na Magdona, změnil také také příčinu jeho smrti a použil této tragické události ve verších. "Šel starý Magdon z Ostravy domů, v bartovské harendě večer se stavil, s rozbitou lebkou do příkopy pad."
Bartovice měly v obecní pečeti původně doprava kráčejícího bájeslovného okřídleného ptáka Noha (gryfa) s tělem lva a hlavou ptáka, který držel v pařátech kartuš s písmenem B. Nejstarší dochovaná pečeť s tímto obrazcem je z roku 1734. Na obecní pečeti z roku 1820 je jednonohý muž (žebrák) s protézou, jenž stojí pod stromem a drží v pravé ruce berli a levou se přidržuje kmene, aby neupadl. Vpravo od berle je postaveno kolo, vlevo od stromu radlice.
Jméno Bartovice je odvozeno od jména lokátora Bertolda nebo Bartoloměje.
Obec Bartovice byla připojena k městu Ostravě dne 1. července 1960.