Sua história começou com a chegada da linha telegráfica na região, aberta pelo marechal Cândido Mariano da Silva Rondon, no ano de 1909. Um dos postos telegráficos foi instalado no local onde atualmente está o município de Pimenta Bueno, sendo necessário a contratação de homens para trabalhar como guarda-fios.
Em torno de 1920 chega à região para trabalhar como guarda-fios o paraibano Anísio Serrão de Carvalho. Este, membro da comissão de Rondon, adquiriu a área de terra às margens do Igarapé Pirarara, e se fixou no local, denominando-o de Cacoal. Porém, o povoamento de Cacoal só teve início na década de 1970, com a chegada de vários imigrantes da região sul e sudeste do país, dando origem ao povoado conhecido como Nova Cassilândia. Nessa mesma época, o Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) implantou o Projeto Integrado de Colonização, para orientar a sua ocupação, coordenando a distribuição de lotes e o assentamento dos colonos.
Em 1972 foi elevado a distrito de Porto Velho e em 1975 foi organizada a Primeira Igreja Batista de Cacoal. Mas a primeira Igreja a se instalar na ainda vila de Cacoal foi a Igreja Católica por meio da congregação Comboniana, sendo Francesco Vialetto o primeiro padre, cuja diocese se fixou na então Vila de Ji-Parana, a aproximadamente 100 km. Antes mesmo da emancipação política de Cacoal. E assim ficou até 26 de novembro de 1977, quando foi elevado a município. A partir de 1979 o governo do Território Federal de Rondônia elaborou o plano de orientação urbano de Cacoal.
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