Die hochwassersichere Lage auf einem Hügel bescherte Fühlingen bereits eine frühe Besiedlung. Funde, wie der Schädel eines Aurignac-Menschen, ermöglichen eine Datierung bis zurück in die Steinzeit.
Ende des 19. Jahrhunderts erwarb der Bankier Baron Freiherr von Oppenheim im Süden des Ortes einen Großteil der Fühlingerheide, um ein Gestüt mit Pferderennbahn zu bauen. Mit dem Erlös des Verkaufs ließ die Gemeinde die Kirche St. Marien errichten; die Architekten Carl Rüdell und Richard Odenthal entwarfen später auch die Agneskirche in der Kölner Neustadt!
In den 1960er Jahren wollte Köln den Ort Fühlingen zu einer begrünten Trennungslinie zwischen der Industrieschiene am Rhein und der Wohnhausanlage der „Neuen Stadt“ Chorweiler umfunktionieren. Heftige Proteste der Bewohner ließen den Plan jedoch scheitern. Mittlerweile ist Fühlingen aufgrund seiner Siedlungsstruktur, der überschaubaren Größe und Lage ein beliebtes Wohngebiet. Markant sind die großen, oftmals aus dem Mittelalter stammenden Hofanlagen, wie beispielsweise der Arenzhof von 1812 oder der Schmittenhof aus dem Jahr 1870. Wenige Höfe werden tatsächlich noch bewirtschaftet, wie etwa der Heinrichshof (1890); den Kriegerhof aus 1892 hat man inzwischen zu Wohnungen umgebaut. Weitere interessante Gebäude sind ein zweigeschossiges Fachwerkhaus – ein Gasthaus aus dem Jahr 1752 – an der Neusser Landstraße sowie das Haus Fühlingen. Dabei handelt es sich um die Überreste des mittlerweile denkmalgeschützten Gestüts von Eduard Oppenheim. Angeblich soll das dreigeschossige Herrenhaus saniert werden, um 32 Mietwohnungen Platz zu bieten.
Überregional bekannt ist der Kölner Stadtteil durch das Sport- und Naherholungsgebiet
Fühlinger See. Das durch gezielte Ausbaggerung entstandene Gewässer besteht aus mehreren zusammenhängenden Teilseen inklusive einer Regattastrecke für den Trainings- und Wettkampfbetrieb. Hier findet im Juli auch immer das berühmte Summerjam statt, Europas größtes und beliebtestes Reggaefestival!