新洲史稱邾。戰國末期，楚宣王滅邾，其地并入楚，名邾城。秦置邾邑，漢置邾縣，屬江夏郡。魏晉南北朝時先后易名西陵縣、南安縣、齊安郡、衡州。隋開皇初，改衡州為黃州，于此首建黃岡縣，至唐中和末一直為州、縣治地，歷經304年。公元885年，州、縣治東移，乃為黃岡縣之西半部，稱黃岡西鄉。因黃州易址，新洲又俗稱舊州，隸黃州（府）。
1951年，黃岡縣分為兩縣，其西半部析置建立新洲縣，隸屬黃岡專（地）區。1983年8月，新洲縣劃歸武漢市管轄。1998年9月15日，國務院（國函[1998]77號）批準同意撤銷新洲縣，設立武漢市新洲區，以原新洲縣的行政區域為新洲區的行政區域，區人民政府駐城關鎮。
1985年，新洲縣面積1481.61平方千米，人口78萬余人。轄3個縣轄鎮（城關鎮、陽邏鎮、倉埠鎮）和12個區（下轄15個鎮、45個鄉）：新洲區（劉集鄉、顧崗鄉、大渡鄉、肖橋鄉、聯合鄉）、陽邏區（金臺鎮、毛集鄉、余集鄉、武湖鄉、施崗鄉）、辛沖區（辛沖鎮、單崗鄉、河東鄉、馬河鄉、周河鄉）、徐古區（徐古鎮、潘塘鎮、桃花鄉、柳河鄉、李店鄉、桃源鄉）、舊街區（舊街鎮、新集鎮、黃林鄉、王屋鄉、利河鄉、賀橋鄉）、三店區（三店鎮、紅旗鄉、前進鄉、幸福鄉、和平鄉、新勝鄉）、雙柳區（劉鎮鎮、大埠鎮、龍口鄉、殷店鄉、汪林鄉）、鳳凰區（鳳凰鎮、張店鎮、民主鄉、勝利鄉）、李集區（李集鎮、新街鄉、劉溪鄉、方楊鄉、覺明鄉）、倉埠區（周鋪鎮、南極鄉、畢鋪鄉、楊裴鄉）、孔埠區（孔埠鎮、白洋鄉、雙河鄉、八里鄉）、汪集區（汪集鎮、馮鋪鄉、寶龍鄉、復興鄉、長嶺鄉）。
1986年7月，市民政局同意撤銷新洲漲渡湖農管處，將其所轄地域連同馮鋪鄉的濱湖村劃給大埠鎮管理，并將大埠鎮由區轄鎮調整為縣轄鎮。變更管轄區域后，大埠鎮面積115.97平方千米，人口4495戶20717人。
1986年11月7日，省政府同意撤銷新洲、辛沖、舊街、陽邏、徐古、三店、雙柳、鳳凰、李集、倉埠、孔埠、汪集共12個區和劉鎮鎮。撤銷顧崗、大渡、肖橋、聯合、單崗、河東、馬河、周河、黃林、王屋、利河、賀橋、毛集、余集、武湖、施崗、桃花、柳河、李店、桃源、紅旗、前進、幸福、新勝、龍口、殷店、汪林、民主、勝利、新街、劉溪、覺明、南極、畢鋪、楊裴、白洋、雙河、八里、馮鋪、寶龍、復興、長嶺共42個鄉。設立雙柳鎮，鎮政府駐劉鎮。設立四合鄉，鄉政府駐四合莊。行政區劃調整后，新洲縣由原來的12個區、18個鎮、45個鄉調整為：辛沖、新集、三店、鳳凰、李集、倉埠、周鋪、陽邏、雙柳、大埠、金臺、汪集、張店、舊街、徐古、潘塘、孔埠、城關18個鎮及和平、四合、方楊、劉集4個鄉。（注：四合鄉實際沒有設立；省政府于1989年決定撤銷四合鄉）【1989年，撤銷四合莊鄉，其行政區域劃歸舊街鎮、辛沖鎮管轄】
1996年，新洲縣面積1500平方千米，人口約90.5萬人，轄18個鎮、3個鄉：城關鎮、辛沖鎮、舊街鎮、新集鎮、徐古鎮、潘塘鎮、三店鎮、鳳凰鎮、張店鎮、汪集鎮、李集鎮、倉埠鎮、周鋪鎮、孔埠鎮、金臺鎮、陽邏鎮、雙柳鎮、大埠鎮、劉集鄉、方楊鄉、和平鄉。境內有2個大型國有農場。縣政府駐城關鎮。
1999年12月，撤銷城關、陽邏、倉埠、汪集、李集、三店、潘塘、舊街、雙柳9個鎮，設立邾城、陽邏、倉埠、汪集、李集、三店、潘塘、舊街、雙柳9個街道。調整后，新洲區轄9個街道、9個鎮、3個鄉。
2000年第五次人口普查，新洲區總人口902380人，其中：邾城街道98035人，阻邏街道106551人，倉埠街道22924人，汪集街道45703人，李集街道34605人，三店街道50850人，潘塘街道33669人，舊街街道45479人，雙柳街道34557人，辛沖鎮61653人，新集鎮27928人，徐古鎮41346人，鳳凰鎮28910人，張店鎮24948人，周鋪鎮35518人，孔埠鎮37161人，金臺鎮29914人，大埠鎮23257人，劉集鄉48778人，和平鄉29541人，方楊鄉25125人，道觀河風景旅游管理處4822人，漲渡湖農場7308人，龍王咀農場3798人。
2001年5月，撤銷劉集鄉，并入邾城街道；撤銷金臺鎮，并入陽邏街道；撤銷周鋪鎮、方楊鄉，并入倉埠街道；撤銷孔埠鎮，并入汪集街道；撤銷張店鎮，并入李集街道；撤銷和平鄉，并入三店街道；撤銷新集鎮，并入舊街街道；撤銷大埠鎮，并入雙柳街道。2004年，設立漲渡湖街道，以原漲渡湖和龍王咀兩個農場區域為其管轄區域。
2004年末，全區面積1409.7平方千米，總人口957576人。轄邾城、陽邏、倉埠、李集、三店、汪集、舊街、雙柳、潘塘、漲渡湖10個街道和辛沖、徐古、鳳凰3個鎮，48個居委會、549個行政村（一說，45個居委會、550個行政村）。
2005年末，新洲區轄10個街道、3個鎮：邾城街道、陽邏街道、倉埠街道、汪集街道、李集街道、三店街道、潘塘街道、舊街街道、雙柳街道、漲渡湖街道、辛沖鎮、徐古鎮、鳳凰鎮。共有49個居委會、581個行政村。
2010年第六次人口普查，新洲區常住總人口848760人，其中：邾城街道161628人，陽邏街道156158人，倉埠街道67496人，汪集街道66500人，李集街道46483人，三店街道67832人，潘塘街道29059人，舊街街道63850人，雙柳街道49364人，辛沖鎮55080人，徐古鎮31067人，鳳凰鎮23188人，道觀河風景旅游管理處4783人，漲渡湖農場7664人，龍王咀農場3366人，陽邏開發區14724人，新洲原種場518人。
2010年末，全區戶籍人口979240人，其中非農業人口220731人。轄10個街道、3個鎮、1個開發區、1個風景旅游區，56個社區、592個行政村。
2011年末，全區總面積1500.66平方千米，戶籍人口960866人，其中非農業人口212907人。轄10個街道、3個鎮、1個開發區、1個風景旅游區，58個社區、596個行政村（武漢年鑒2012）。
2012年末，全區常住人口85.42萬人，戶籍總人口94.63萬人。其中，農業人口73.1萬人，非農業人口21.53萬人。
2015年，撤銷辛沖鎮，設立辛沖街道（鄂民政函[2015]157號，武民政[2015]39號）；撤銷徐古鎮，設立徐古街道（鄂民政函[2015]156號，武民政[2015]40號）。調整后，全區轄12個街道、1個鎮：邾城街道、陽邏街道、倉埠街道、汪集街道、李集街道、三店街道、潘塘街道、舊街街道、雙柳街道、漲渡湖街道、辛沖街道、徐古街道、鳳凰鎮，以及道觀河風景旅游管理處、陽邏開發區。