今汉南区辖境，1949年5月前属汉阳县的新滩乡和合成乡，同年将两乡合并成立汉阳县新滩区。1956年12月新滩区改称邓南区。1957年10月，孝感地区在邓南区所辖东城垸围堤垦荒，建立东城垸农场。1966年9月，东西湖农管局围垦汉南垸，建立汉南农场。
1978年3月，东城垸农场划属武汉市，与汉南农场组成武汉市汉水南部的农场区，设立武汉市汉南农场管理局，以长江北岸、东荆河以南，划属汉南农场管理局管理。将原东城垸农场东荆河北岸的长江分场（后更名为桐湖农场）划属汉阳县（现蔡甸区），将东荆河南岸的南丰、东荆、王家寨三个分场合并成东城垸农场，将纱帽、乌金两个分场合并为乌金农场，将汉南农场分为汉南农场和银莲湖农场。1979年（一说1977年冬），境内的汉阳县邓南公社划入代管，设陡埠、大咀、邓南、水洪4个公社。
1984年1月设立汉南区（1985年2月18日湖北省政府正式批准），区政府驻地为纱帽，与汉南农场管理局合署办公，两块牌子一套班子。成立汉南区后，将乌金农场的纱帽镇（自然镇）和程家山、朱家山两个大队合并设立纱帽镇。1984年5月，陡埠、大咀、邓南、水洪4个公社撤社建乡。1985年在4个农场设立区政府办事处。1986年，撤销陡埠乡，所辖村划入纱帽镇；撤销邓南乡，设立邓家口镇。1997年12月，撤销纱帽镇，设立纱帽街道。
2000年第五次人口普查，汉南区总人口98901人，其中：纱帽街道53956人，邓家口镇6819人，大咀乡5636人，水洪乡6938人，东城垸农场7318人，乌金农场4921人，汉南农场8024人，银莲湖农场5289人。
2001年6月，撤销大咀乡，并入纱帽街；撤销水洪乡，并入邓家口镇；调整后，汉南区辖东城垸、乌金、汉南、银莲湖4个国营农场，1个街道、1个镇，47个村（大队）、8个居委会。2004年末（根据湖北地名网），汉南区面积287.0平方千米，总人口104400人，辖纱帽街道、邓南镇，以及银莲坝、汉南、东城垸、乌金4个办事处，8个居委会、27个村委会。
2005年，设立湘口街道（管辖范围为原汉南办事处和银莲湖办事处辖域范围）、东荆街道（管辖范围为原东城垸办事处辖域及原乌金办事处的部分区域），调整纱帽街道办事处的管辖范围（原乌金办事处东至长江干堤，南到纱帽河，西至蚂蚁河，北到汉南区与蔡甸区交界处的部分区域划入）。2005年末，汉南区辖3个街道、1个镇：纱帽街道、东荆街道、湘口街道、邓南镇。共有8个居委会、27个村委会。
2006年，撤销邓南镇，设立邓南街道。调整后，全区辖4个街道：纱帽街道、东荆街道、湘口街道、邓南街道。
2010年第六次人口普查，汉南区常住总人口114970人，其中：纱帽街道71724人，邓南街道13690人，东荆街道13963人，湘口街道15593人。
2011年末，全区总面积287平方千米，户籍总人口109309人，其中非农业人口28449人。辖4个街道，13个社区、53个行政村。（武汉年鉴2012数据）