春秋称齐邑，战国称历下邑。秦称历下城。西汉景帝四年（前153年）设历城县，因地处历山（千佛山）下而得名。1987年撤县设立历城区。
1987年4月11日，撤销济南市郊区、历城县，设立济南市历城区，以原历城县的行政区域和原郊区的洪家楼镇、华山镇、王舍人镇为历城区的行政区域。将原郊区的北国镇划归天桥区管辖，七贤镇划归市中区管辖，段店镇、吴家堡镇划归槐荫区管辖，姚家镇划归历下区管辖。
1989年12月，齐河县的靳家、大王两个乡和桑梓店镇划归历城区。全区共辖16个镇、4个乡，面积为1694.25平方千米。
1995年3月2日，撤销大王乡，设立大桥镇。全区面积1694.3平方千米，人口约97.3万人。辖16镇4乡，区政府驻洪家楼镇。
2000年1月4日，历城区党家庄镇、十六里河镇划归市中区管辖，历城区桑梓店镇、大桥镇和靳家乡划归天桥区管辖（鲁政字[2000]2号）。
2000年，全区辖15个乡镇、1个大正小区，共有667个行政村，总面积1298.57平方千米，总人口878131人。洪家楼镇人口193463人；华山镇人口58124人；王舍人镇人口112601人；仲宫镇人口70353人；柳埠镇人口51385人；西营镇人口27931人；港沟镇人口55876人；孙村镇人口51138人；郭店镇人口44119人；董家镇人口46493人；唐王镇人口56958人；遥墙镇人口48687人；高而乡人口13474人；锦绣川乡人口18436人；彩石乡人口29093人。（常住人口数据根据第五次全国人口普查）
2001年底，全区总面积1298.57平方千米。总人口82.08万人，其中非农业人口24.57万人。辖4个街道、12个镇、2个乡及济南大正科技工业示范区，655个行政村（居委会）。
2002年底，全区总面积1298.57平方千米。总人口83.3万人，其中非农业人口36.2万人。辖4个街道、12个镇、2个乡及济南大正科技工业示范区，655个行政村（居委会）。
2003年底，全区总面积1298.57平方千米。总人口84.99万人，其中非农业人口38.8万人；少数民族6345人。辖4个街道、12个镇、2个乡及济南大正科技工业示范区，711个行政村（居委会）。
2005年12月12日，济南市人民政府《关于历城区部分乡镇行政区划调整的通知》：根据《山东省人民政府关于同意调整济南市历城区部分乡镇行政区划的批复》（鲁政函民字〔2005〕35号），同意历城区调整部分乡镇行政区划：撤销高而乡、锦绣川乡，将其行政区域并入仲宫镇。调整后，历城区辖4个街道、12个镇：山大路街道、洪家楼街道、东风街道、全福街道、仲宫镇、港沟镇、柳埠镇、孙村镇、郭店镇、董家镇、唐王镇、遥墙镇、王舍人镇、华山镇、西营镇、彩石镇。
2009年4月8日，经省政府批准，历城区调整部分行政区划：撤销孙村镇，设立孙村街道办事处和巨野河街道办事处。将原孙村镇孙村、侯家庄、卢家寨、许家庄、方家庄、谢家庄、李家庄、杨家徐庄、辛庄、升官庄、新村、左家洼、高二庄、西顿邱一、西顿邱二、西顿邱三、西沙沟、东沙沟、南顿邱、东顿邱等20个村，郭店镇流海庄、田家庄、武家庄等3个村，彩石镇东小龙堂、西小龙堂2个村，共25个村划归孙村街道办事处管辖。孙村街道办事处机关驻孙村。将原孙村镇庄科、东港沟、史家峪、孙家鹊山、赵家鹊山、逯家鹊山、王家鹊山、李家窝、白谷堆、西徐马、东徐马、高家庄、鸡山、山庄、马头山、山圈、刘官庄、东郑、抬头河、李家寨、西卢、东卢、东枣园、湖中坡、北马、牛王、界沟河、埠东等28个村划归巨野河街道办事处管辖。巨野河街道办事处机关驻埠东村。【孙村、巨野河两个街道仍由济南高新区管委会代管】
2010年5月，根据《山东省人民政府关于同意调整济南市历城区部分行政区划的批复》，济南市政府批准同意历城区撤销华山镇、王舍人镇、郭店镇、港沟镇和遥墙镇，设立华山、荷花路、王舍人、鲍山、郭店、唐冶、港沟、遥墙、临港等9个街道办事处。华山街道办事处辖原华山镇亓家庄等26个行政村，办事处机关驻原华山镇政府。荷花路街道办事处辖原华山镇蒋家沟等20个行政村，办事处机关驻孟家庄村。王舍人街道办事处辖原王舍人镇王舍人庄等22个行政村，办事处机关驻原王舍人镇政府。鲍山街道办事处辖原王舍人镇赵家庄等16个行政村，董家镇路家洼、裴家庄2个行政村，原郭店镇胥家庄等6个行政村，共24个行政村，办事处机关驻胥家庄村。郭店街道办事处辖原郭店镇李家庄西等15个行政村，办事处机关驻原郭店镇政府。唐冶街道办事处辖原郭店镇彭家庄等7个行政村，原港沟镇安家庄等8个行政村，共15个行政村，办事处机关驻东邢村。港沟街道办事处辖原港沟镇田庄等32个行政村，办事处机关驻原港沟镇政府。遥墙街道办事处辖原遥墙镇沙滩等33个行政村，办事处机关驻原遥墙镇政府。临港街道办事处辖原遥墙镇宋家庄等26个行政村，董家镇小达子营等8个行政村，共34个行政村，办事处机关驻机场路7617号。董家镇辖董家庄等39个行政村，镇机关驻地不变。
2010年末，全区辖15个街道、6个镇：山大路街道、洪家楼街道、东风街道、全福街道、孙村街道、巨野河街道、华山街道、荷花路街道、王舍人街道、鲍山街道、郭店街道、唐冶街道、港沟街道、遥墙街道、临港街道、仲宫镇、柳埠镇、董家镇、唐王镇、西营镇、彩石镇。区政府驻山大路街道。
2010年第六次人口普查，历城区常住总人口1124306人，其中，山大路街道67135人，洪家楼街道43152人，东风街道99367人，全福街道67528人，孙村街道30937人，巨野河街道54497人，华山街道61613人，荷花路街道21782人，王舍人街道66556人，鲍山街道80175人，郭店街道28565人，唐冶街道29089人，港沟街道66856人，遥墙街道25732人，临港街道35533人，仲宫镇107978人，柳埠镇55307人，董家镇44870人，唐王镇56270人，西营镇28794人，彩石镇52570人。
2015年末，历城区辖15个街道、6个镇（合计21个），61个居委会、592个村委会（合计653个）。