Le Trait-Carré, berceau de Charlesbourg, a été créé dans l'une des premières seigneuries de la Nouvelle-France, Notre-Dame-des-Anges, concédée aux Jésuites en 1626. Après avoir développé leurs terres de la vallée de la rivière Saint-Charles, ils entreprennent en 1665 de mettre en valeur le coteau dominant la vallée en y implantant un bourg sur le modèle européen. Ils se conforment de la sorte à une ordonnance de Louis XIV selon laquelle les colons doivent être regroupés pour mieux contrer les attaques de certaines Nations autochtones. Les Jésuites optent pour un plan radial, inédit en Nouvelle-France : autour d'un carré central ou commune, ils délimitent 40 terres en forme de trapèze. Le milieu du carré est réservé à l'église, au presbytère et au cimetière, le reste sert de pâturage communal. Un chemin borde les quatre côtés de la commune : c'est le chemin du Trait-Carré, auquel aboutit la plus petite extrémité des terres. Ce type de lotissement favorise la création d'un noyau villageois fort, d'autant plus que l'église en constitue le point central. Avec les années, le pâturage communal disparaît pour faire place à des habitations, tandis que le centre institutionnel se densifie en accueillant des maisons d'enseignement. Au 20e siècle, la banlieue gagne peu à peu sur les terres agricoles, mais l'ancien noyau villageois qui a dicté la trame urbaine de Charlesbourg subsiste dans ses grandes lignes. Déclaré arrondissement historique en 1965, soit 300 ans après sa création, le Trait-Carré (Est et Ouest) de Charlesbourg forme un ensemble unique en Amérique du Nord par l'originalité de son aménagement et la qualité de son patrimoine architectural.

Anciens toponymes
Le Trait-Carré Est et le Trait-Carré Ouest étaient appelés auparavant 5e Avenue Est et 5e Avenue Ouest, 44e Rue Est et 44e Rue Ouest, 48e Rue Est et 48e Rue Ouest. Ces toponymes faisaient partie d'un système de dénominations numériques adopté en 1941 par la municipalité du village de Charlesbourg. Le Trait-Carré a retrouvé en 1959 son nom d'origine, soit chemin du Trait-Carré, parfois orthographié trécarré ou « Trait-Quarré » dans les textes les plus anciens.