黄陂区，春秋属黄国，三国时吴在此立石阳镇，属江夏郡。北齐时以石阳镇改置黄陂县，唐贞观年（632）黄陂县改属黄州，宋时邑名依旧，端平三年（1236）寄治鄂州青山矶，元初复还旧治，明编黄陂属黄州府，清雍正七年（1729），改属汉阳府直至清末。1949年，隶孝感专区。1959年孝感专区撤销，隶属武汉市。1961年恢复孝感专区，仍隶孝感专区。1983年11月划归武汉市管辖。1998年撤销黄陂县，设立武汉市黄陂区。
1986年11月7日，省政府批准：撤销蔡店、姚家集、长轩岭、塔耳岗、王家河、蔡家榨、六指店、李家集、罗汉寺、鲁台、滠口共11个区。撤销张家河、汪家河、木里、北门港、仁和店、泊漠港、十棵松、柿子、大埠街、凉亭、三河店、彭家岗、南堰、长岭岗、上岗、凤凰寨、骆驼铺、新集、许家桥、方安集、五显庙、珍珠岭、同安集、花石桥、横山、梳子店、吴店、环城、沙畈、新店、桃花高、刘新集、叶店、十里棚、横店、青龙岗、千波店、大教、祁站、曾集、同兴集、姜家店、平安集、张家店共44个乡。撤销石门山、研子岗、三里桥、蔡店、塔耳岗共5个镇。设立环城镇，镇政府驻潘家田；设立蔡店乡，乡政府驻蔡店；设立塔耳岗乡，乡政府驻塔耳岗；设立石门乡，乡政府驻三家店；设立研子岗乡，乡政府驻研子岗；设立三桥乡，乡政府驻三里桥；行政区划调整后，黄陂县由原来的11个区、22个镇、44个乡调整为姚家集、长轩岭、泡桐店、罗汉寺、李家集、祁家湾、土庙、横店、王家河、长堰、蔡家榨、六指、甘棠铺、鲁台、城关、滠口、天河、环城等十八个镇及蔡店、石门山、塔耳岗、研子岗、三里桥五个乡。
1990年10月17日，省政府批准：鲁台镇政府驻地由火烧庙迁移至刘细湾；12月12日，省政府批准：撤销研子岗乡，设立研子岗镇，撤乡建镇后，管辖区域不变。1995年5月17日，省政府批准：城关镇更名为前川镇。
1996年，黄陂区面积2661平方千米，人口约109万人。辖20个镇、3个乡：前川镇、姚家集镇、长轩岭镇、研子岗镇、泡桐店镇、李家集镇、罗汉寺镇、六指店镇、长堰镇、甘棠铺镇、横店镇、天河镇、滠口镇、王家河镇、蔡家榨镇、土庙镇、祁家湾镇、环城镇、鲁台镇、三里镇、蔡店乡、石门山乡、塔耳岗乡。有1国营农场、1原种场。县政府驻前川镇。
1999年12月，撤销前川、滠口、天河、环城、横店、祁家湾、甘棠铺、鲁台、罗汉寺等9个镇，相应设立9个街道（2000年实施，陂政[2000]1号）。调整后，黄陂区辖9个街道、11个镇、3个乡。
2000年第五次人口普查，黄陂区总人口1054046人，其中：前川街道69726人，环城街道57904人，鲁台街道38031人，祁家湾街道53652人，横店街道72475人，罗汉街道46250人，滠口街道72224人，甘棠街道41145人，天河街道29957人，姚集镇57534人，蔡榨镇34717人，王家河镇41392人，六指镇49983人，李集镇45908人，长岭镇29016人，土庙镇44571人，长堰镇22313人，泡桐镇42400人，研子镇32109人，三里镇21709人，蔡店乡52747人，石门乡14212人，塔耳乡38862人，武湖农场37843人，木兰山风景管理处2484人，大潭原种场4882人。
2001年5月，撤销环城街道、鲁台街道，并入前川街道；撤销甘棠铺街道、六指店镇，合并设立六指街道；撤销泡桐店镇，并入李家集镇；撤销土庙镇，并入祁家湾街道；撤销长堰镇，并入王家河镇；撤销研子镇，并入罗汉寺街道、木兰乡；撤销石门乡，并入长轩岭镇；塔耳岗乡更名为木兰乡。
2004年，市民政局发文批复：经市政府同意，在原武湖农场范围设立武湖街道办事处，负责该区域内的社会行政事务管理，原武湖农场按企业进行运作。2004年末，黄陂区总人口1117177人。辖8个街道、6个镇、2个乡，43个居委会、591个村委会（根据湖北地名网）。
2005年末，黄陂区辖8个街道、6个镇、2个乡：前川街道、祁家湾街道、横店街道、罗汉寺街道、滠口街道、六指街道、天河街道、武湖街道、姚家集镇、蔡家榨镇、王家河镇、李家集镇、长轩岭镇、三里镇、蔡店乡、木兰乡。共有43个居委会、611个村委会。区政府驻前川街道。
2008年，撤销王家河镇、长轩岭镇、李家集镇，设立王家河街道、长轩岭街道、李家集街道，办事处驻地分别为群益大道38号、月湖路1号、李集大道38号。至此，黄陂区辖11个街道、3个镇、2个乡：前川街道、祁家湾街道、横店街道、罗汉寺街道、滠口街道、六指街道、天河街道、武湖街道、王家河街道、长轩岭街道、李家集街道、姚家集镇、蔡家榨镇、三里镇、蔡店乡、木兰乡。区政府驻前川街道。
2009年，撤销蔡家榨镇、姚家集镇，设立蔡家榨街道、姚家集街道，办事处驻地分别为民群街1号、双龙路1号。至此，黄陂区辖13个街道、1个镇、2个乡：前川街道、祁家湾街道、横店街道、罗汉寺街道、滠口街道、六指街道、天河街道、武湖街道、王家河街道、长轩岭街道、李家集街道、姚家集街道、蔡家榨街道、三里镇、蔡店乡、木兰乡。
2010年第六次人口普查，黄陂区常住总人口874938人（包括团山部队924人），其中：前川街道190978人，祁家湾街道64228人，横店街道52988人，罗汉寺街道49793人，滠口街道42985人，六指街道62508人，天河街道25758人，王家河街道45220人，长轩岭街道32159人，李家集街道70197人，姚家集街道33669人，蔡家榨街道26228人，武湖街道35631人，三里镇15731人，蔡店乡32765人，木兰乡30039人，木兰山风景区1564人，大潭办事处3290人，盘龙城经济开发区59207人。
2011年末，全区总面积2261平方千米，户籍总人口112.98万人。辖13个街道、1个镇、2个乡，65个社区、589个行政村。（武汉年鉴2012数据）
2013年，撤销三里镇、蔡店乡，设立三里桥街道、蔡店街道，办事处驻地分别为银湖大道49号、蔡店西街22号。至此，全区辖15个街道、1个乡。