l centro storico del paese sorge in prossimità della diramazione della Via Traiana che congiungeva Brindisi e Benevento, proseguendo poi sino a Roma sul tracciato della Via Appia. Forse era la Via Minucia o, secondo l'interpretazione di alcuni autori, la mulattiera ("mulis vectabilis via") citata nelle opere di Strabone, Orazio e Cicerone; un'antica via peuceta che in epoca romana finì per coincidere con il tratto interno della via Traiana, quella diramazione che dopo la biforcazione di Bitonto si dirigeva verso Egnazia e Brindisi attraversando il territorio degli attuali centri di Modugno, Ceglie del Campo, Capurso, Noicàttaro, Rutigliano e Conversano.

Il tratto litoraneo della Via Traiana lambiva altri insediamenti nei luoghi dove oggi sorge Torre a Mare.

Nella fascia costiera del territorio di Noicàttaro sono state rinvenute tracce della presenza umana risalenti in alcuni casi al Neolitico; invece nell'entroterra, verosimilmente lungo il tracciato dell'antica viabilità, sono state scoperte necropoli risalenti ad epoca preromana, fra le quali la sepoltura di un guerriero databile intorno al VI secolo a.C.; il prezioso corredo funerario scoperto è conservato nel museo archeologico di Bari.

Il paese attuale nasce tra l'XI e il XII secolo come piccolo villaggio ("Locus Noa") cinto da mura e protetto da una torre feudale e da una chiesa, attorno alla quale si disponevano le abitazioni.

Le prime tracce di "Noa" negli antichi documenti risalgono al X secolo ed è difficile pensare che il nuovo villaggio non abbia fornito rifugio agli abitanti degli insediamenti preesistenti sulla costa ed anche della vicinissima "Azetium", tutti distrutti dai predoni saraceni dopo la caduta dell'Impero Romano d'Occidente. Per quanto Azetium sia ritenuta la progenitrice dell'attuale comune di Rutigliano, essa sorgeva in prossimità di Noicàttaro, in contrada Castiello, sul ciglio del torrente Lama Giotta, ed era contornata da una possente cinta muraria circolare le cui tracce si distinguono tuttora nelle mappe satellitari.

È possibile rintracciare testimonianze riguardo al primo Signore di Noa, Goffredo di Conversano, un normanno nipote di Roberto il Guiscardo. Cornelio de Vulcano è il primo conte di Noa. Nel 1592 il feudo fu acquistato dai Carafa, ramo della Stadera, che mantennero il titolo di duchi di Noja fino alle leggi eversive della feudalità del 1806. Il titolo nominale di conte di Noja passò alla famiglia spagnola Perez Navarrete e alla discendente famiglia Longo de Bellis di Napoli.

Nei secoli, forse per un influsso spagnolo, andò consolidandosi la tradizione della penitenza e della flagellazione quaresimale, elementi tuttora vivi nei riti della settimana Santa noiana. Il 23 novembre del 1815 moriva un giardiniere chiamato Liborio Didonna: si trattava della prima vittima di una devastante epidemia di peste bubbonica che sarebbe passata alla storia come l'ultimo, grande episodio dell'intera Europa occidentale. L'intero paese fu isolato dai limitrofi mediante lo scavo di un enorme solco al di là dei suoi confini. Alla fine del contagio si contarono quasi 800 morti su una popolazione di 5000 abitanti.

In segno di rinnovamento dopo l'Unità d'Italia e per evitare l'omonimia con un comune lucano (che a sua volta mutò il proprio poleonimo in Noepoli), il paese cambiò nome (23 ottobre 1862) da Noja (l'antica Noa) in Noicàttaro. In quest'occasione una delibera del Consiglio Comunale, sulla base della lontana e accreditata tradizione orale, ricorda la terra primigenia sul mare, la leggendaria Cattaro pugliese, fondendo nel neologismo i due nomi di Noja e Cattaro.

Resta ancora molto vivo nei cittadini il ricordo del vecchio toponimo del paese: infatti nel vernacolo locale Noicàttaro è "Nào" e gli abitanti si dicono "Nojani".

Nel 1934 la fascia costiera del territorio del comune di Noicàttaro, corrispondente all'attuale Torre a Mare, venne annessa al comune di Bari.

Il centro antico nojano ha la conformazione di un cuore, ed è tutto raccolto intorno alla Collegiata di Santa Maria della Pace (chiesa matrice). Il centro è caratterizzato da stradelle e viuzze, scale esterne e camini in muratura che svettano verso l'alto. Le abitazioni, costituite da un'architettura molto povera, sono in pietra viva o tufo per la maggior parte si sviluppano sotto il livello stradale. Ogni tanto l'intrico di stradine si apre in piccole piazze (Largo Pagano) e inoltre non passano inosservate le innumerevoli edicole votive, simboli di un popolo molto devoto ai propri santi. Da menzionare tra queste edicole votive quella della Madonna delle Grazie, che dà il nome all'omonimo rione. Sempre nel rione della Madonna delle Grazie è da ammirare un'abitazione impreziosita da una bifora a sesto acuto finemente lavorata in pietra.

Piazza Umberto I, la più importante della cittadina, non ha più la sua forma originaria a causa di una ristrutturazione, che comportò nel 1973 l'abbattimento di alcuni palazzi storici e la distruzione di una chiesa cinquecentesca (Santa Maria del Soccorso). Attualmente in piazza si possono ammirare la torre dell'orologio (1832), la chiesa di Maria SS. Immacolata detta anche "dei Foresi", il portale d'ingresso e quello delle scuderie del castello e un'edicola votiva finemente lavorata con stucchi e adornata da una piccola balconata dov'è presente una statua in cartapesta della protettrice del paese. Proseguendo per via Oberdan sulla sinistra è situata l'unica fontana ornamentale del paese, detta delle Testuggini.