雁塔区最开始名叫杜县，随着朝代的变迁，又先后改名为杜陵县、饶安县，期间又并入长安县，民国时间改名为西安市第九区，1954年设西安市雁塔区。具体情况如下：
周成王八年(前1007年)灭唐(今山西省翼城县西北)，徙其大雁塔夜景民于杜(今雁塔区杜城村一带)，置杜伯国。周宣王四十三年(前785年)杀杜伯。平王东迁后将杜地赐秦，秦人居西地，无力占杜，杜人以其祖商汤起于亳，遂建立荡杜又称唐杜国。
周桓王七年(前713年)秦灭荡杜，秦武公十一年(周庄王十年，前687年)"初县杜"，为分封制向郡县制过渡时期最早的县之一。秦始皇二十六年(前211年)统一六国后设内史掌管京畿各县，杜县属之。
汉沿秦制。元康元年(前65年)以杜东原上为"初陵"，改杜县为杜陵县，县治在今雁塔区三兆村西北。新天凤二年(15年)改杜陵县为饶安县，更始元年(23年)复名杜陵县，魏黄初元年(220年)，又改名杜县。晋太康元年(280年)更名杜城县，北魏神四年(431年)复改为杜县。北周明帝二年(558年)分长安东部置万年县，建德二年(573年)撤杜县并入长安、万年县。
隋开皇三年(583年)，改万年县为大兴县，以朱雀大街为中轴西属长安县东属大兴县，唐武德元年(618年)大兴县复名万年县。乾封元年(666年)分长安县东南部置乾封县，县廨设怀真坊(今雁塔区吉祥村北)，武周长安三年(703年)撤销，并入长安县。
北宋宣和七年(1125年)更万年县为樊川县，金大定二十一年(1181年)，改樊川县为咸宁县。元、明、清时期，雁塔区境两县分治无重大变更。
民国2年(1913年)废咸宁县，今雁塔辖区咸宁部分并入长安县管辖，从此结束两县分治，统由长安县管辖。民国33年(1944年)9月，西安市政府成立，将原属长安县管辖的城周4个乡，东至浐河中心线，西至河中心线，南至缪家寨、新开门、宋家花园、吴家坟、丈八沟一线，北至光太庙什字、白花村、翁家庄、刘家寨一线，划归市区管辖。民国34年(1945年)11月西安市撤镇设区，按照序列，今雁塔区境命名为第九区。
1949年5月20日西安解放。雁塔区境仍沿用西安市第九区名称，区人民政府驻明胜村。
1954年12月21日，根据西安市人民政府通知撤销西安市第九区建制，设西安市雁塔区。
1955年1月，雁塔区第一届人民代表大会根据《中华人民共和国地方各级人民代表大会及地方各级人民委员会组织法》，将雁塔区人民政府更名为西安市雁塔区人民委员会。
1960年5月，西安市人民委员会决定将莲湖区西大街，碑林区和平路、南院门、南大街、柏树林5个街道办事处划归雁塔区。
1965年10月，西安市人民委员会决定撤销雁塔、阿房、未央、灞桥等区建制，共同组建西安市郊区。区人民委员会驻小寨东路。
1980年4月，西安市人民政府决定撤销西安市郊区建制，恢复雁塔区至今。
