L'atelier de sculpture est fondé par Alexandre Cottereau en 1867. Ce dernier, né en 1837 à La Suze, étudie à l'École spéciale de dessin et de mathématiques à Paris, ancêtre des Arts Décoratifs. Lors de son retour en Sarthe, il s'installe au Mans dans l'atelier du sculpteur Cosnard sous la direction duquel il réalise sa première œuvre connue, le tympan de l'église paroissiale de Montfort-le-Rotrou en 1857. L'atelier, situé rue du Clos Margot est reconnaissable à sa façade sculptée qui orne toujours l'édifice et qui est réalisée en 1902. Marcel, son fils, étudie également aux Arts Décoratifs de Paris à partir de 1888, puis à l'École des Beaux-Arts de Paris. À la fin de ses études, il s'associe à son père qui lui cède finalement son activité en 1903, bien qu'Alexandre Cottereau y poursuive son œuvre jusqu'à sa mort. Marcel Cottereau décède des suites d'une blessure de guerre en 1920.

Les Cottereau ont réalisé une œuvre considérable à l'échelle du Mans et même au-delà. Ils participent à la mise en décor de nombreux bâtiments publics et privés de la ville. Sur les façades, ils développent un style reconnaissable par le vocabulaire fleuri composé de de festons, de chutes végétales, de bouquets où la rose et la pivoine, parfois prises en feuillage, sont les éléments privilégiés.  Leurs sculptures façade ou en ronde-bosse ornent nombre de lieux et de demeures dans la ville. L'analyse des livres de comptes et de commandes de l'atelier Cottereau déposés aux Archives départementales a permis de dresser un premier état de l'impact des Cottereau dans l'architecture civile du Mans. D'après les seuls comptes, l'atelier Cottereau a travaillé au Mans à près de 70 édifices. Il travaille en collaboration avec de nombreux architectes manceaux.

En parallèle, les Cottereau développent une collaboration avec la fonderie Chappée pour laquelle ils réalisent les modèles d'objets décorés et émaillés. Certaines de ces réalisations sont primées. Le vase monumental conservé au jardin des Plantes du Mans est dessiné par Alexandre Cottereau pour servir de pied à la fontaine en fonte que Chappée présente à l'Exposition universelle de 1889 et pour laquelle il reçoit le grand prix de fonderie. Sur la vasque décorée en partie inférieure de godrons, le vocabulaire de Cottereau se déploie avec des guirlandes et des chutes de fleurs qui constitue le principal du décor. Entre 1901 et 1906, l'atelier réalise des décors pour les appareils de chauffage dont trois types de radiateurs : chardon, marguerite ou bouton d'or.

Les Cottereau ont fourni non seulement des modèles en plâtre ou en bois pour la fonderie à mesure de l'arrivée des commandes, mais aussi les dessins monochromes pour les catalogues commerciaux et des planches en couleurs, sans doute à des fins publicitaires. Le recours de la veuve de Marcel Cottereau à Julien Chappée, fils d'Armand, pour trouver un sculpteur susceptible de prolonger la vie de l'atelier montre la confiance qui s'était instaurée entre les deux familles.

L'atelier Cottereau est avec l'atelier Gaullier, le plus grand atelier de sculpture du Mans. Les deux grandes réalisations urbaines mancelles que sont l'ouverture de l'avenue du Général-Leclerc en 1874 et du boulevard René-Levasseur et la création du quartier des nouvelles halles et de la gare des tramways après le transfert de l'hôpital général avenue Rubillard en 1888-1891 a permis à l'atelier Cottereau d'être identifié par des commanditaires privés. Au-delà du Mans, l'atelier a participé à des réalisations d'importance en Sarthe tel que l'hôtel du docteur Bléteau devenu mairie du Grand-Lucé ou au chateau de Courtanvaux à Bessé-sur-Braye.