民国时为市第九区，1949年仍为第九区。1954年以第九区和长安县部分地改设雁塔区，因境内唐代大雁塔而得名。1965年并入郊区，1980年复置雁塔区。
1990年末，辖境东至浐河，西至 河，南至少陵原和凤栖原北坡，北至南二环路，面积152平方千米，人口374796人，区政府驻小寨东路12号，辖6个街道、2个乡，124个居委会（含家委会）、119个行政村。
1996年，雁塔区面积152平方千米，人口43.3万人。辖6个街道、2个乡：小寨路街道、大雁塔街道、长延堡街道、电子城街道、等驾坡街道、鱼化寨街道、曲江乡、丈八沟乡。区政府驻小寨东路。
2000年第五次人口普查，雁塔区常住总人口795058人，其中：小寨路街道125952人、大雁塔街道85046人、长延堡街道142962人、电子城街道157826人、等驾坡街道58020人、鱼化寨街道60281人、丈八沟乡23114人、曲江乡37657人、高新区(虚拟街道)43230人、徐家庄(虚拟街道)34407人、雁塔(虚拟街道)26563人。
雁塔区辖8个街道：小寨路街道、大雁塔街道、长延堡街道、电子城街道、等驾坡街道、鱼化寨街道、丈八沟街道、曲江街道。原有80个社区、120个行政村。后改为97个社区、102个行政村。
2010年第六次人口普查，雁塔区常住总人口1178529人，其中：小寨路街道162675人，大雁塔街道99782人，长延堡街道214712人，电子城街道221767人，等驾坡街道89020人，鱼化寨街道127204人，丈八沟街道191873人，曲江街道71496人。
2012年末，雁塔区面积152.0平方千米，户籍人口808184人，常住人口118.89万人。2013年末，雁塔区辖8个街道，共有123个社区、84个行政村，区政府驻小寨东路。