У села поселення часів мідної доби усатівської культури. Назва культури пішла власне від назви цього села. На верхівці Шкодової гори відкрито залишки споруд з кам’яних плит місцевого вапняку, вироби з кременю — ножі, проколки, скребла, вістря на стріли, а також вкладні до серпів і кам’яні зернотертки та кістки свійських тварин.
Село було засновано козаками-запорожцями у 1775 році під назвою Усатівські хутори. 21 вересня 1822 року тут був освячена Різдво-Богородична церква, від того дня 21 вересня (день Різдва Богородиці) вважається днем села.
До 1917 року входило до складу Одеського градоначальства.
22 травня 1835 року у Усатівських хуторах було відкрито церковно-приходське училище, яке у 1954 році дістало статус школи. У 1965 році школа була названа на честь Героя Радянського Союзу П. Д. Вернидуба, який народився в цьому селі.
Під час організованого радянською владою Голодомору 1932—1933 років померло щонайменше 4 жителі села.
У 1944 році у селі був організований колгосп.
Указом Президії ВР Української РСР від 5 квітня 1951 р. утворено Усатівську селищну Раду, а також Великофонтанську та Залізничну селищну Раду.
Указом Президії ВР Української РСР від 17 липня 1952 р. ліквідовано Усатівську селищну Раду (а також Великофонтанську та Залізничну), підпорядковані Одеській міській Раді депутатів трудящих, включивши територію Усатівської селищної Ради до складу Ленінського р-ну (Великофонтанську — до складу Кагановичського р-ну та Залізничну — до Іллічівського р-ну) м. Одеси.
Рішенням виконкому Одеської обласної Ради депутатів трудящих від 8 квітня 1960 року північно-східну околицю міста Одеси виділено в окремий населений пункт — село Усатове, яке передано до складу Біляївського району з підпорядкуванням Нерубайській сільській Раді.
Рішенням Одеської обласної Ради № 347-XXXIII від 07.08.2001 р. «Про межі міста Одеси» (затвердженого Постановою Веховної Ради України № 3064-III від 07.02.2002 р. «Про зміну меж міста Одеси Одеської області») територію санаторію «Хаджибей» (разом з парком) вилучили із Усатівської сільради і приєднали до Суворовського району м. Одеси.
