民國時為市第九區(qū)，1949年仍為第九區(qū)。1954年以第九區(qū)和長安縣部分地改設(shè)雁塔區(qū)，因境內(nèi)唐代大雁塔而得名。1965年并入郊區(qū)，1980年復(fù)置雁塔區(qū)。

1990年末，轄境東至浐河，西至　河，南至少陵原和鳳棲原北坡，北至南二環(huán)路，面積152平方千米，人口374796人，區(qū)政府駐小寨東路12號，轄6個街道、2個鄉(xiāng)，124個居委會（含家委會）、119個行政村。

1996年，雁塔區(qū)面積152平方千米，人口43.3萬人。轄6個街道、2個鄉(xiāng)：小寨路街道、大雁塔街道、長延堡街道、電子城街道、等駕坡街道、魚化寨街道、曲江鄉(xiāng)、丈八溝鄉(xiāng)。區(qū)政府駐小寨東路。

2000年第五次人口普查，雁塔區(qū)常住總?cè)丝?95058人，其中：小寨路街道125952人、大雁塔街道85046人、長延堡街道142962人、電子城街道157826人、等駕坡街道58020人、魚化寨街道60281人、丈八溝鄉(xiāng)23114人、曲江鄉(xiāng)37657人、高新區(qū)(虛擬街道)43230人、徐家莊(虛擬街道)34407人、雁塔(虛擬街道)26563人。

雁塔區(qū)轄8個街道：小寨路街道、大雁塔街道、長延堡街道、電子城街道、等駕坡街道、魚化寨街道、丈八溝街道、曲江街道。原有80個社區(qū)、120個行政村。后改為97個社區(qū)、102個行政村。

2010年第六次人口普查，雁塔區(qū)常住總?cè)丝?178529人，其中：小寨路街道162675人，大雁塔街道99782人，長延堡街道214712人，電子城街道221767人，等駕坡街道89020人，魚化寨街道127204人，丈八溝街道191873人，曲江街道71496人。

2012年末，雁塔區(qū)面積152.0平方千米，戶籍人口808184人，常住人口118.89萬人。