Esmakordselt mainitakse Kohtla mõisa kirjalikes allikates 1419. aastal ning see oli vanim pidevalt eksisteerinud mõis Jõhvi kihelkonnas. Mõis rajati arvatavasti selleks, et paremini majandada vendadele Lode'le kuuluvaid maavaldusi. 
Lode'de suguvõsa sai suured maa-alad enda valdusse pärast Põhja-Eesti langemist taanlaste kätte 1219. aastal. Pärast 1420. aastal vendade vahel toimunud päranduse jagamist kuulusid Kohtla mõisa alla Roodu, Ereda, Käva ning esialgu pool Odrisi külast, samuti Katase kaluriküla Peipsi ääres. Hiljem liideti mõisaga ka Servaääre, Vitsiku, ja Rutike küla.
Kohtla mõisa külades võis tol ajal olla kokku u. 50 adramaad, mis tähendas, et tegu oli suure ja mõjuvõimsa mõisaga. Esimeseks mõisaprouaks võib ajalooallikate põhjal nimetada Margarethe Lode't. Pärast Kukruse (1453) ja Sompa (1496) mõisate rajamist Kohtla mõisa roll halduskeskusena vähenes. 
Järgnes periood, mil Kohtla mõisa omanikud vahetusid üsna sageli. Põhjasõjaga algas Kohtla mõisa ajaloos esmakordselt aeg, kus omanik ei elanud mõisas. Sel ajal kuulus mõis Louise Margaretha Brandt'ile, kes müüs talle kuulunud valdused 1728. aastal Carl Gustav Stahl'ile.
C. G. Stahl ei jäänud mõisa omanikuks kauaks, vaid vahetas selle arvatavasti majanduslike raskuste tõttu 1745. aastal Adolph Freytagh von Loringhaven'ile kuulunud Tartumaal asuva Visusti mõisa vastu.
Uus omanik rentis mõisa kohe 800 rubla eest aastas kapten parun Georg Johan Ungern-Sternberg'ile. Samal ajal toimusid varalised vaidlused Stahl'i ja von Loringhaven'i vahel, mis kulmineerusid õiguse otsimisega pealinnas Peterburis 1748. aastal.
Lahendus saabus mõisa müümisega 1750. aastal 13 000 rubla eest Otto Magnus Stackelbergile, kellele kuulusid juba ka Püssi ja Purtse mõis. Kohtla mõisa ajaloos algas Stackelbergide ajajärk.
O.M. Stackelberg, kes elas Püssi mõisas ning külastas Kohtlat vaid paar korda aastas, oli tol ajal Eesti suurimaid maaomanikke. See staatus aitas tal teha poliitilist karjääri. 1750. aastal valiti Stackelberg Eestimaa rüütelkonna peameheks.
Pärast Otto Magnuse surma 1765. aastal päris tema valdused poeg Otto Magnus juunior, kes tegi karjääri diplomaadina, olles suursaadikuks Hispaanias ja Poolas, kus viis 1772. aastal läbi Poola I jagamise, mille eest Katariina II omistas talle riigikrahvi tiitli. 
Rahvasuus oli Otto Magnus juunior tuntud Püssi krahvi nime all. Sama nimi saatis ka kõiki hilisemaid Stackelbergidest mõisnikke. Pärast Otto Magnus juuniori surma 1800. aastal sai mõisa omanikuks tema poeg Gustav Ernst, kes tegi isa eeskujul poliitilist karjääri, olles suursaadik Sardiinias, Ðveitsis, Austrias, Hollandis ja mujalgi ning osales muuhulgas ka kuulsal Viini rahukongressil. 
1889. aastal päris mõisa Gustav Ernst Magnus Stackelberg, kes jäi ka viimaseks Kohtla mõisnikuks. 1921. aastal toimunud Eesti Vabariigi maareformi käigus jagati mõisa maad kruntideks ning endisesse mõisa keskusesse tekkis asula. 
Viru maakonna Planeerimise komisjoni 25. okt. 1924 otsusega eraldati Kohtla mõisa härrastemaja koos tallide ja ümbritseva maaga Kohtla metskonnale, mille peale Kohtla valla nõukogu esitas protesti, kinnitades, et hooned on eraldatud Kohtla koolile. Pärast pikki vaidlusi sai valla nõukogu õiguse ning 1933. aastal kolis mõisa härrastemajja Kohtla 6-klassiline kool, mis tegutses seal 1941. aastani.
Nõukogude okupatsiooniväed põletasid enamiku Kohtla mõisa hoonetest 12. augustil 1941. aastal. Tules hävis ka mõisa härrastemaja.