河北区因地处海河以北而得名。金代为加强军事防御，在三岔河口设立直沽寨（一说直沽寨设在大直沽）。元延祐三年(1316年)设海津镇。1404年设天津卫，1405年设天津左卫，1406年设天津右卫，1417年设锦衣卫指挥司衙门，1902年设直隶总督衙门。1949年建立二区、三区政府，1958年始建，并将北郊区的兴淀公社划入，1966年改称卫东区，1968年复现名。
1986年，河北区面积25平方千米，人口58.54万人。区政府驻狮子林大街。辖中山路、光复道、辛庄、粮店街、何兴庄、小关大街、小树林、墙子、金家窑、五号路、鸿顺里、王串场、黄纬路、东六经路、新开河、京津公路、江都路、建昌道、靖江路19个街道，下设320个居委会。
1995年，河北区南北长6.88千米，东西宽6.51千米，行政区划面积27.86平方千米。常住人口616077人，其中少数民族人口15960人（回族有13047人）。辖16个街道：小关街道、大江路街道、小树林街道、 中山路街道、王串场街道、东六街道、宁园街道、光复道街道、江都路街道、京津公路街道、铁东路街道、建昌道街道、靖江路街道、墙子街道、新开河街道、鸿顺里街道。共有352个居委会。区政府驻狮子林大街西端北侧。
2000年，河北区行政区划面积调整为27.93平方千米（南北长6.94千米，东西宽7.95千米），行政管辖面积为29.14平方千米。辖10个街道：望海楼街道、光复道街道、鸿顺里街道、新开河街道、铁东路街道、建昌道街道、宁园街道、王串场街道、江都路街道、月牙河街道。
2000年第五次人口普查，河北区总人口633603人，其中：光复道街道39722人、望海楼街道45759人、鸿顺里街道84131人、新开河街道60950人、铁东路街道68455人、建昌道街道76509人、宁园街道32107人、王串场街道96290人、江都路街道48789人、月牙河街道80891人。