因西峰镇而得名。秦置义渠县，东汉初县省，北魏置彭阳县。隋开皇十八年（598）改称彭原县，元至元七年（1270）废县。1949年属庆阳地区专区，专署驻西峰镇，同年升西峰镇为市，后属庆阳县。
1985年，撤销庆阳县西峰镇，设立西峰市（县级），以原庆阳县的西峰镇和温泉、什社、后宫寨、显胜、肖金、陈户、董志、彭原等8乡为西峰市行政区域（1986年元月实施）。
1996年，西峰市面积996.3平方千米，人口30.2万人。辖2个街道、1个镇、8个乡：南街街道、北街街道、肖金镇、后官寨乡、温泉乡、什社乡、董志乡、显胜乡、陈户乡、寨子乡、彭原乡。市政府驻市区九龙路。
2000年第五次人口普查，西峰市常住总人口317669人，其中，北街街道31875人，南街街道41153人，肖金镇40299人，寨子乡12887人，后官寨乡30768人，彭原乡36778人，董志乡37627人，陈户乡14362人，什社乡24785人，温泉乡31038人，显胜乡16097人。
2002年6月22日，国务院批准（国函[2002]55号）撤销庆阳地区和县级西峰市，设立地级庆阳市。庆阳市设立西峰区，以原县级西峰市的行政区域为西峰区的行政区域。区人民政府驻九龙南路。
2007年12月10日，《甘肃省民政厅关于庆阳市西峰区温泉乡政府驻地迁址的批复》（甘民区复[2007]49号）同意温泉乡政府驻地由温泉村迁移至本乡地庄村。
2008年末，全区面积996.4平方千米。辖8个乡镇？，共有102个行政村，883个村民小组。农业人口5.78万户25.12万人。（不含城区数据）
2010年第六次人口普查，西峰区常住总人口377528人，其中，北街街道53915人，南街街道77751人，西街街道23117人，肖金镇34955人，董志镇54429人，后官寨乡31778人，彭原乡33668人，温泉乡35366人，什社乡20068人，显胜乡12481人。
2014年，省民政厅（甘民复〔2014〕143号）批复同意撤销后官寨乡、温泉乡、彭原乡，设立后官寨镇、温泉镇、彭原镇。