萬秀區自漢元鼎六年（公元前111年）起，即為梧州城廓，是歷代郡、州、府、道、縣治所在地。1950年6月，市人民政府在該區設立城東、城南、城北和城中4個鎮。1951年11月，設立河道辦事處。1953年5月，撤鎮設立第一、第二區和水上區人民政府。1955年8月，撤銷城區政府，改設城中、城北、和平、大河、撫河（桂江）、下關、紅樓、石鼓、南堤9個辦事處。1958年9月，撤銷辦事處，建立城南、城北和水上3個區公所。1960年4月，分別改稱為白云、萬壽和鴛江3個公社。

1961年10月，萬壽公社分為萬壽、百花2個公社；11月，成立萬壽、百花區公所，實行政社合一；同月，白云公社分為白云、石鼓2個公社；12月，成立白云、石鼓區公所。1962年8月，萬壽、百花合并為萬壽公社（區），白云、石鼓合并為白云公社（區）。1968年9月，撤銷區公所，萬壽、白云、鴛江公社分別改為紅星、東方紅、東風公社革命委員會。1979年2月，撤銷紅星、東方紅和東風3個公社革命委員會，改為萬秀、白云和鴛江3個區革命委員會。

1980年8月，撤銷革委會，成立萬秀、白云、鴛江3個區人民政府。1984年9月，撤銷鴛江區，并入白云區。1990年8月，撤銷白云區，并入萬秀區。至此，萬秀區管轄范圍包括桂江東面、西江北面的全部城區。1992年，萬秀區轄城北、城中、城東、城南4個街道，61個居委會。1996年，全區面積4.9平方千米，人口約13萬人。區政府駐阜民路。

2000年第五次人口普查，萬秀區總人口113969人。其中：城東街道38847人，城南街道29148人，城中街道18644人，城北街道27330人。

2002年8月26日，撤銷61個居委會，設立中山、大東、云蓋、石鼓、賀院、云龍、塘源、五坊、南中、阜民、冰泉、平東、平西、民主、四坊、東正、北山、桂北、百花、錢鑒、白云、華機、桂江等23個社區；同年，全區人口10萬人。

2003年1月2日，國務院（國函[2003]1號）批準同意調整梧州市市轄區和蒼梧縣行政區劃，其中：將蒼梧縣旺甫鎮和原郊區城東鎮劃歸萬秀區管轄，萬秀區人民政府駐阜民路；將萬秀區塘源居委會劃歸蝶山區管轄。2月，區劃調整后，全區總面積406.92平方千米，比上年增加402平方千米，轄4個街道、2個鎮，22個社區、16個行政村，全區總戶數46134戶，總人口15.42萬人。

2003年萬秀區行政區劃（根據當年廣西行政區劃代碼整理）
　　001　城東街道　轄中山、大東、云蓋、石鼓、賀院、云龍6個社區。
　　002　城南街道　轄五訪、南中、阜民、冰泉、平東、平西6個社區。
　　003　城中街道　轄民主、四坊、北山、東正4個社區。
　　004　城北街道　轄桂北、桂江、華機、錢鑒、百花、白云6個社區。
　　101　城東鎮　轄河口、雙橋、扶典、思扶、華堂5個行政村。
　　102　旺甫鎮　轄旺甫居委會；大新、旺甫、勝坡、大盈、紅山、鶴洞、祝洞、龍洞、老義、山心、八會11個行政村。

2013年，《國務院關于同意廣西壯族自治區調整梧州市部分行政區劃的批復》（國函[2013]25號）同意撤銷梧州市蝶山區、萬秀區，設立新的梧州市萬秀區。以原蝶山區、萬秀區（不含旺甫鎮）的行政區域為新的萬秀區的行政區域。萬秀區人民政府駐城南街道阜民路18號。將原萬秀區的旺甫鎮劃歸蒼梧縣管轄。行政區劃調整后，萬秀區轄7個街道、3個鎮：城東街道、城南街道、城中街道、城北街道、角嘴街道、東興街道、富民街道、城東鎮、龍湖鎮、夏郢鎮。