戚墅堰宋時因“世族戚氏卜居”而得名，早稱戚墅港，屬地武進。清雍正四年（1726年）置武進、陽湖兩縣時屬陽湖縣轄，辛亥革命后隨武進、陽湖合并歸入武進。民國18年（1929年）建鎮(zhèn)。民國36年（1947年）武進縣始設(shè)戚墅堰區(qū)，時轄戚墅堰、焦山、橫林、洛陽、芙蓉等14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。1949年4月23日戚墅堰解放，武進縣人民政府設(shè)址戚墅堰區(qū)芳渚。5月新的武進縣戚墅堰區(qū)建立，初轄10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，10月起轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。1952年另置劍湖區(qū)，戚墅堰區(qū)專轄戚墅堰至大明紡織廠一線的市鎮(zhèn)地帶。

1953年劃歸常州市，設(shè)常州市戚墅堰區(qū)，轄5個居民委員會。1960年改為戚墅堰人民公社，轄戚墅堰、先行、丁堰3個分社。1961年復名戚墅堰區(qū)，轄戚墅堰、先行2個街道。1966年改稱衛(wèi)東區(qū)，1980年恢復戚墅堰區(qū)名稱。1987年，常州市行政區(qū)劃調(diào)整，戚墅堰區(qū)增轄丁堰、潞城2鄉(xiāng)，實行區(qū)管鄉(xiāng)新體制。2000年第五次人口普查，戚墅堰區(qū)（轄2個街道、2個鎮(zhèn)）總?cè)丝?9438人，其中：戚墅堰街道15537人、先行街道23603人、丁堰鎮(zhèn)33992人、潞城鎮(zhèn)16306人。

2003年戚墅堰區(qū)行政區(qū)劃　戚墅堰街道轄站北、街東、街西、橋南、圩墩、河苑、武航7個社區(qū)；先行街道轄路南第一、路南第二、路南第三、路北第一、路北第二、路北第三、路北第四、路北第五、常明9個社區(qū)；丁堰鎮(zhèn)轄丁堰鎮(zhèn)居委會和梅港、芳渚、常豐、丁堰4個行政村；潞城鎮(zhèn)轄潞城、政新、光明、東升、曙光5個行政村。（根據(jù)《江蘇省2003年底村及村以上代碼》整理）

2004年底，全區(qū)轄2個街道、2個鎮(zhèn)：戚墅堰街道、先行街道、丁堰鎮(zhèn)、潞城鎮(zhèn)。16個社區(qū)、1個居委會、9個村委會，總面積31.58平方千米，居住戶籍人口7.96萬人。丁堰鎮(zhèn)面積11.67平方千米，人口20598人，潞城鎮(zhèn)面積15.50平方千米，人口12666人（數(shù)據(jù)來源于《江蘇省統(tǒng)計年鑒》，缺街道數(shù)據(jù)）。

2005年末，戚墅堰區(qū)總面積31.58平方千米，戶籍人口8.02萬人。轄2個街道、2個鎮(zhèn)：戚墅堰街道、先行街道、丁堰鎮(zhèn)、潞城鎮(zhèn)，共有13個社區(qū)、1個居委會、9個村委會。戚墅堰街道 面積2.3平方千米，人口24773人*，6個居（村）委會；先行街道 面積3平方千米，人口32653人*，9個居（村）委會；丁堰鎮(zhèn) 面積11.55（1.54）平方千米，人口13483（7518）人，5個居（村）委會；潞城鎮(zhèn) 面積15.5（8）平方千米，人口12813（1968）人，5個居（村）委會。（括號里數(shù)據(jù)分別是鎮(zhèn)區(qū)建成面積、非農(nóng)業(yè)人口，*表示全部是非農(nóng)業(yè)人口）（根據(jù)《常州年鑒·2006》整理）

2006年10月20日，經(jīng)常州市政府批準，撤銷先行街道，并入戚墅堰街道。調(diào)整后，戚墅堰街道區(qū)劃范圍為：東到9號橋，與武進區(qū)遙觀鎮(zhèn)毗鄰；南到312國道，與武進區(qū)劍湖村接壤；西到橫塘河畔的冶煉廠宿舍，與天寧區(qū)3號橋接壤；北到戚墅堰機廠河，與丁堰鎮(zhèn)接壤。面積4.8平方千米，常住人口60200人。2006年末，戚墅堰區(qū)轄1個街道、2個鎮(zhèn)：戚墅堰街道、丁堰鎮(zhèn)、潞城鎮(zhèn)，共有13個社區(qū)居委會、1個居民委員會、9個村民委員會，總面積31.58平方千米，常住人口10.2萬人。（數(shù)據(jù)來源于《常州年鑒》）

2007年3月，撤銷潞城鎮(zhèn)、丁堰鎮(zhèn)，以其原轄區(qū)域設(shè)立潞城街道、丁堰街道。潞城街道區(qū)劃范圍為：東到光明大樹下村，與武進區(qū)橫山鎮(zhèn)接壤；西到曙光鄧家村，與天寧區(qū)青龍街道接壤；南到政新鴨船浜村，與丁堰街道接壤；北到東升后韓村，與武進區(qū)鄭陸鎮(zhèn)接壤。轄潞城村、東升村、光明村、曙光村、政新村5個村委會。轄區(qū)面積16.8平方千米，人口1.89萬人。丁堰街道區(qū)劃范圍為：東到梅港七一村，與武進區(qū)遙觀鎮(zhèn)接壤；南到梅港沿塘村、梅港東村，與天寧區(qū)雕莊街道接壤；西到丁堰3號橋，與天寧區(qū)紅梅街道接壤；北到東方大道，與潞城街道及天寧區(qū)青龍街道接壤。轄丁堰村、梅港村、芳渚村、常豐村4個村委會和丁堰居委會。轄區(qū)面積14.85平方千米，人口2.1萬人。（數(shù)據(jù)來源于《常州年鑒》）

2009年末，戚墅堰區(qū)總面積32平方千米、總?cè)丝?.04萬人。（數(shù)據(jù)來源于《江蘇省統(tǒng)計年鑒》）

2013年末，全區(qū)總面積31.68平方千米，常住人口10.7萬人，轄3個街道、1個經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，8個社區(qū)、9個行政村。

2015年4月28日，國務院（國函[2015]75號）批復同意撤銷武進區(qū)和戚墅堰區(qū)，設(shè)立新的武進區(qū)，以原武進區(qū)（不含奔牛鎮(zhèn)、鄭陸鎮(zhèn)、鄒區(qū)鎮(zhèn)）和戚墅堰區(qū)的行政區(qū)域為設(shè)立的武進區(qū)的行政區(qū)域，武進區(qū)人民政府駐湖塘鎮(zhèn)延政中大道28號。在撤銷戚墅堰區(qū)的同時，經(jīng)省政府批準，將戚墅堰經(jīng)濟開發(fā)區(qū)更名為江蘇常州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。市政府決定，常州經(jīng)開區(qū)管委會作為市政府的派出機構(gòu)，委托新的武進區(qū)管理，新的武進區(qū)所屬戚墅堰、丁堰、潞城三個街道和橫山橋、橫林、遙觀三鎮(zhèn)委托常州經(jīng)開區(qū)管理。