Bizans döneminde Poleatikon olarak adlandırıldığı tahmin edilmektedir. İmparatorların Anadolu'daki seferlerinden dönüşlerinde burada karşılandıkları düşünülmektedir. Ayrıca, 718 yılında Emevi kuvvetleri Konstantinopolis'i kuşattığında, İslam donanmasının bir kısmının burada bulunan limana sığındığı bilinmektedir.
Osmanlı döneminde ise İstanbul'u Anadolu'ya bağlayan anayol Bostancı'dan geçiyordu. Şehrin doğu sınırını oluşturan bu bölgede bir bostancı derbendi (karakolu) kurulmuş ve İstanbul'a giriş çıkışlar burada kontrol edilmiştir. Semtin adı da bu karakoldan gelmektedir.
19.yüzyılın sonlarında Bağdat Demiryolu'nun buradan geçmesiyle bölge canlanmaya başlamıştır. I. Dünya Savaşı yıllarında Cihangir yangınında evleri yanan aileler buraya göç ederek köşkler yaptırmışlardır. Suadiye Plajı'nın kurulması ile bölge daha da popüler hale gelmiş ve 1930'lu yıllarda Kadıköy tramvay hattı Bostancı'ya kadar uzatılmıştır.
Günümüzde Bostancı, ulaşım açısından önemli bir merkez olup, Marmaray ve M4 Metro hatları ile bağlantılıdır. Ayrıca, Adalar'a giden vapurların kalktığı iskele burada yer almaktadır.