春秋戰國時期，東麗區為燕國轄地。秦漢時，屬漁陽郡泉州縣。北魏時，屬雍奴縣。唐代改雍奴縣為武清縣。遼時屬析津府，金時屬大興府。明永樂二年屬順天府天津衛管轄。清雍正九年（1731年），軍糧城、無瑕街、赤土鎮一帶屬寧河縣管轄，其余由天津縣管轄。1949年9月，分屬天津縣和寧河縣管轄。1953年5月建立天津市津東郊區，1955年5月更名為東郊區，1992年3月更名為東麗區。

1986年，東郊區面積469平方千米，人口27.31萬人，其中農業人口21.15萬人。區政府駐張貴莊。轄張貴莊街道、軍糧城鎮和李莊子、荒草坨、赤土、萬新莊、大畢莊、新立村、小東莊、么六橋8個鄉，下設33個居委會、108個行政村。

1996年，東麗區面積480平方千米，人口約30萬人。轄4個街道、6個鎮、1個鄉：張貴莊街道、程林街道、無瑕街道、豐年村街道、軍糧城鎮、新立鎮、大畢莊鎮、赤土鎮、華明鎮、小東莊鎮、么六橋回族鄉。區政府駐張貴莊。

2000年第五次人口普查，東麗區總人口442224人，其中：張貴莊街道46039人、豐年村街道29931人、程林街道78812人、無瑕街道34562人、新立鎮46190人、小東莊鎮31259人、軍糧城鎮50629人、華明鎮22911人、赤土鎮24601人、大畢莊鎮59824人、么六橋鄉14297人、東郊農場1134人、軍糧城農場2035人。

2001年4月，撤銷新立鎮，設立新立街道。2001年10月18日，東麗區人民政府以津麗政發[2001] 55號文件通知，根據天津市《關于同意東麗區調整街鎮行政區劃建制的批復》（津民復[2001]230號）精神： 1、撤銷小東莊鎮，并入新立街道；2、撤銷赤土鎮，并入華明鎮；3、保留張貴莊街道、豐年村街道、程林街道、無瑕街道、大畢莊鎮、軍糧城鎮、么六橋鄉的行政建制。區劃調整前，東麗區轄5個街道（其中有農業街道3個）、5個鎮、1個鄉。區劃調整后，東麗區轄5個街道（其中有農業街道3個）、3個鎮、1個鄉：張貴莊街道、豐年村街道，無瑕街道、程林街道、新立街道，軍糧城鎮、大畢莊鎮、華明鎮，幺六橋鄉。

2005年9月28日，程林街道正式更名為萬新街道。2006年8月，正式撤銷華明鎮，設立華明街道。2008年，撤銷大畢莊鎮、軍糧城鎮，設立金鐘街道、軍糧城街道。2011年6月12日，正式撤銷么六橋回族鄉，設立金橋街道。

2013年，設立華明新家園街道（津民復[2013]20號）。2014年，華明新家園街道更名為華新街道（津民復[2014]2號）。調整后，全區轄11個街道：張貴莊街道、豐年村街道、萬新街道、無瑕街道、新立街道、華明街道、金鐘街道、軍糧城街道、金橋街道、東麗湖街道、華新街道。區政府駐張貴莊街道躍進路38號。