在1960年以前屬沙依巴克區管轄，1960年增設新市區區公所，屬市人民委員會派出機關。1961年成立新市區人民委員會，下屬五一、機械城、紅五月三個城市人民公社，1962年三個公社先后轉為現在的街道辦事處。1969年成立新市區革命委員會，1980年6月成立新市區人民政府。

1996年，新市區轄7個街道：北京路街道、二宮街道、三宮街道、石油新村街道、迎賓路街道、喀什東路街道、北站街道。

2000年第五次人口普查，新市區常住總人口379220人，其中：北京路街道65445人、二工街道67279人、三工街道70827人、石油新村街道42339人、迎賓路街道40529人、喀什東路街道28949人、北站街道6351人、市經濟技術開發區街道41022人、高新區16479人。

2003年末，新市區總面積142.52平方千米，總人口376600人。轄11個街道、2個鄉：北京路街道、二工街道、三工街道、石油新村街道、迎賓路街道、喀什東路街道、天津路街道、銀川路街道、杭州路街道、南緯路街道、北站東路街道、二工鄉、地窩堡鄉。共有89個居委會、8個行政村。

2004年末，新市區轄11個街道、2個鄉：北京路街道、二工街道、三工街道、石油新村街道、迎賓路街道、喀什東路街道、天津路街道、銀川路街道、杭州路街道、南緯路街道、北站東路街道、二工鄉、地窩堡鄉。共有89個居委會、5個行政村。

2010年第六次人口普查，新市區常住總人口730307人，其中：北京路街道83880人，二工街道52100人，三工街道67939人，石油新村街道50022人，迎賓路街道52442人，喀什東路街道49842人，北站東路街道8270人，天津路街道28422人，銀川路街道77579人，南緯路街道48093人，杭州路街道64416人，中亞北路街道24309人，中亞南路街道34732人，友誼路街道14245人，嵩山街街道7699人，二工鄉16952人，地窩堡鄉8984人，烏魯木齊高新技術產業開發區40381人。

2011年3月，將烏魯木齊縣青格達湖鄉、六十戶鄉和安寧渠鎮成建制移交新市區（高新技術產業開發區）管理。調整后，新市區轄區總面積263平方千米，人口55.6萬人，轄11個街道、1個鎮、4個鄉、24個村、84個社區；現烏魯木齊縣與頭屯河區（北部）的行政區域界線變為新市區與頭屯河區的行政區域界線，現烏魯木齊縣與米東區的行政區域界線變為新市區與米東區的行政區域界線。

全區現轄17個街道、1個鎮、4個鄉：北京路街道、二工街道、三工街道、石油新村街道、迎賓路街道、喀什東路街道、北站東路街道、天津路街道、銀川路街道、南緯偉路街道、杭州路街道、高新街街道、長春中路街道、中亞南路街道、中亞北路街道、友誼路街道、嵩山街街道、安寧渠鎮、二工鄉、地窩堡鄉、青格達湖鄉、六十戶鄉。