洮北区地处洮儿河北岸，故得此名。洮北区（原白城市），原土名白城子。名称由来说法多种多样。一说为，靖安县城尚未修筑县署，外有土岗四围，土人呼白城子。俗传为辽时肇州遗址 。二说人为，该城旧有城基，其城墙均以白土墁之。当地蒙古人之曰 “查干浩特”（即白色的城）。三说为，此地每当朝阳升起，或是夕阳辉将尽之际，远望市街，整个街道辉映在一片银白色之中，因而得名白城。四说为，在很早以前，有个周围一百六十尺长的白色土城，当地的蒙古人叫它“杈（查）杆（干）浩特”，杈杆是白的意思，浩特是城的意思，后来汉人逐渐移民此地，用汉语直译成白城子。
清初，属科尔沁右翼前旗扎萨克领地。1902年（清光绪二十八年），蒙地全面解禁，允许招民开垦。翌年，盛京将军设蒙荒行局，主持招垦。1904年7月4日（清光绪三十年五月二十一日），盛京将军奏准，设置靖安县，驻白城子，隶属洮南府。中华民国成立后，因与江西省靖安县重名，1914年2月5日，奉令更名为洮安县。同年6月，改隶奉天省洮昌道。1929年2月，废止道制，改隶辽宁省（奉天省改称）直辖，时为三等县。东北沦陷后，初隶奉天省，1934年12月划归龙江省管辖。1938年5月，改为白城县。
1945年，白城子县改称洮安县。10月，开始筹建民主政府。11月，划归嫩江省直辖。12月．成立民主政府，称洮安县政府。1946年3月，洮安县划归嫩江省嫩南行政区。5月15日，撤销嫩南行署。6月1日，成立辽吉行署，隶属于第四专署。后又改为省直辖县。1946年10月，洮安县划归辽吉行政区直辖。（附：洮广县，1946年11月21日。根据解放战争形势的发展变化和工作需要，洮安县、洮南县路东两个区划出，合并建立洮广县．同时，吸收赉广县西南角区域。隶属于辽吉行署第4专署，后来根据形势变化，仅存在1个多月便撤销了。所领区域复归原各县建制。）
1947年2月，划归辽北省第四专区。从1947年春至1948年秋为辽吉省委员会、辽北省政府所在地。1947年10月，为辽北省直辖县。1948年2月，划归辽北省的白城子后方办事处管辖。7月，划归嫩江省直辖。8月，划归辽北省白城专区管辖。9月，改归辽北省白城子后方临时办事处管辖；撤销洮北县，其区域并入洮安县。10月，为嫩江省白城子办事处驻地。1949年5月，撤销嫩江省，划归黑龙江省管辖；6月，成立洮安县人民政府。
1950年10月23日，东北行政委员会批准，改为白城（子）县，成立县人民政府。白城子县辖16个区：一区辖5个街、二区辖32个村、三区辖15个村、四区辖15个村、五区辖14个村、六区辖11个村、七区辖10个村、八区辖12个村、九区辖13个村、十区辖12个村、十一区辖17个村、十二区辖16个村、十三区辖16个村、十四区辖15个村、十五区辖18个村、十六区辖28个村。
1954年8月，白城子等7个县由黑龙江省划归吉林省白城子专区。白城子为专署驻地。9月15日，正式划归吉林省管辖，隶属白城专区。12月，吉林省人民政府[吉民字128号]文件批准，略去“白城子”中的“子”字，更名为白城。1955年，白城县人民政府更名为白城县人民委员会。1956年，白城县辖18个区：计118个村、961个自然屯。
1958年11月21日，白城专区撤销白城县，设立白城市（县级）。以原白城镇的行政区域（原‘白城县城关及城郊'）为白城市的行政区域。白城专区行署驻白城市。将白城、洮南两县合并为洮安县。1959年，白城市辖4个街道办事处、5个公社，68个管理区。1962年10月，白城市辖6个公社，73个生产大队。
1968年8月，撤销白城市人民委员会，成立白城市革命委员会。1971年2月4日，白城专区改称白城地区，仍驻白城市。1971年12月，白城市辖3个公社，25个生产大队。1980年初，白城市辖14个街道、5个公社，131个居民委员会、57个生产大队，284个生产小队。1980年9月，撤销白城市革命委员会，成立白城市人民政府。1982年，白城市辖9个街道办事处、5个公社，57个生产大队。1984年，白城市辖9个街道办事处、1个镇、5个乡。
1993年7月21日，吉林省人民政府决定：撤销白城地区，设立白城市（地级）；撤销白城市（县级），设立白城市洮北区（县级）；将洮南市的岭下镇、洮河镇、岭下乡、永胜乡、洮东乡、金祥乡、德顺乡划归洮北区管辖。1995年12月，洮北区面积1950平方千米，人口45万人，辖9个街道、5个镇、10个乡：海明街道、长庆街道、瑞光街道、明仁街道、铁东街道、新立街道、幸福街道、新华街道、平台街道、岭下镇、平安镇、青山镇、林海镇、洮河镇、侯家乡、保平乡、大岭乡、东风乡、三合乡、岭下乡、洮东乡、金祥乡、永胜乡、德顺乡。共有143个居委会、154个村委会。
1999年9月23日，经吉林省人民政府批准，吉林省民政厅下发吉民行批[1999]6号文件，对白城市行政区划作如下调整：1.撤销德顺乡，设立德顺蒙古族乡。将原德顺乡管辖的明山、洮河、双塔子、庆丰、保民5个村及洮河镇管辖的先进、哈日呼楚、曙光、乌兰图嘎、敖包营子、木头6个村划归德顺蒙古族乡管辖，乡政府驻庆丰村。2．设立兴建乡。将原德顺乡辖的全保、八仙、兴建、丰产、西十家子、白吉、德顺昭、胡里、古城、城四家子10个村划归兴建乡管辖，乡政府驻八仙村。
2000年第五次人口普查，全区总人口484979人，其中：海明街道26533人、长庆街道30807人、瑞光街道26515人、明仁街道20316人、铁东街道15324人、城南街道16341人、新立街道19109人、幸福街道52197人、新华街道40386人、平台街道5846人、岭下镇22907人、平安镇27579人、青山镇13853人、林海镇18321人、洮河镇16923人、侯家乡7440人、保平乡20494人、大岭乡7265人、东风乡28700人、三合乡10273人、洮东乡11107人、金祥乡14004人、永胜乡10667人、德顺蒙古族乡12369人、兴建乡9703人。
2000年10月21日，经吉林省人民政府批准，吉林省民政厅下发吉民行批[2000]10号文件，撤销白城市侯家乡、平台街道办事处。设立平台镇，将原侯家乡和平街道办事处管辖的行政区域划归平台镇管辖，平台镇人民政府驻平台。2002年3月21日，经吉林省人民政府批准，吉林省民政厅下发吉民行批[2002]4号文件，撤销大岭乡，将其所辖行政区域划归平台镇管辖。撤销兴建乡，将其所辖行政区域划归德顺蒙古族乡管辖；乡镇合并后，镇政府驻地不变。2002年12月，洮北区辖8个街道、6个镇、6个乡、1个民族乡：海明街道、长庆街道、瑞光街道、明仁街道、铁东街道、新立街道、幸福街道、新华街道、平台镇、平安镇、青山镇、林海镇、岭下镇、洮河镇、保平乡、东风乡、三合乡、洮东乡、金祥乡、永胜乡、德顺蒙古族乡。
2003年，洮北区按照省委、省政府的安排部署，根据人口分布情况，规划建设了40个社区。2003年底，全区面积1838.23平方千米，总人口483398人，其中农业人口205444人，占人口总数的42.5％，辖8个街道、5个镇、7个乡、143个行政村（统计数据来源《吉林省年鉴2003》，不包括岭下镇）。
2005年，撤销保平乡，设立保平街道；2月16日，原永胜乡、洮东乡合并成立东胜乡；5月25日，由铁东街道分出设立城南街道。同年，根据省民政厅《关于将镇赉县到保镇划入白城市管辖的批复》及白城市政府关于行政区域调整暨到保镇和镇南种羊场交接工作会议精神，根据白城整体发展需要，市政府决定把镇赉县到保镇划转到白城市洮北区；11月2日，镇赉县到保镇划入洮北区交接仪式在到保镇政府举行。
全区辖10个街道、7个镇、4个乡、1个民族乡：海明街道、长庆街道、瑞光街道、明仁街道、铁东街道、新立街道、幸福街道、新华街道、城南街道、保平街道、平台镇、平安镇、青山镇、林海镇、洮河镇、到保镇、岭下镇、东风乡、三合乡、金祥乡、东胜乡、德顺蒙古族乡。