通州境域，初為長江口海域中幾塊相鄰的沙洲，南北朝中期出水，唐末與大陸漲接。唐設靜海鎮制置院。五代初稱靜海鎮。五代后周顯德五年（958年）置通州，以其地據江海之會、為通吳越之路而名，領靜海、海門兩縣，屬揚州。靜海縣轄有狼山、蔡港、西寨、石港、余慶五寨地。宋天圣元年（1023年）改通州為崇州，又名崇川，屬淮南東路；明道二年（1033年）復稱通州；政和七年（1117年）改為靜海郡，不久復名通州，屬揚州。元至元十五年（1278年）升為通州路；至元二十一年復為通州，屬揚州路，隸江北淮東道廉訪司。

明洪武元年（1368年）廢靜海縣，通州直管靜海本土，領海門、崇明兩縣，屬揚州府；洪武九年劃崇明縣歸蘇州府，通州僅領海門一縣。清順治二年（1645年）屬江南省揚州府；康熙六年（1667年）起屬江蘇省揚州府；康熙十一年，因江岸坍沒，海門廢縣為鄉，并入通州。雍正二年（1724年）升為直隸州，為有別于順天府通州（今北京通縣），俗稱南通州。1912年5月，廢州，改稱改南通縣，屬江蘇省。

1949年2月2日，南通縣全境解放后，劃城區及港閘等地另置南通市，城鄉分治。南通縣政府移駐金沙鎮，屬南通專區（后改為地區）管轄。1983年實行市管縣體制，屬南通市管轄。1993年2月，撤銷南通縣，設立縣級通州市（1月8日民政部下發民行批[1993]4號批復同意）。取古代通州之名命名。2009年，國務院作出《關于同意江蘇省調整南通市部分行政區劃的批復》，江蘇省人民政府下發了《關于撤銷通州市設立南通市通州區的通知》。經國務院批準，撤銷通州市，設立南通市通州區，以原通州市的行政區域為通州區的行政區域，區人民政府駐金沙鎮。

明嘉靖年間（1522～1566年），通州除州城外，分6鄉6場。清宣統元年（1909年），設定3市區、10鎮區、8鄉區；宣統二年，市區、鎮區改為市，鄉區改為鄉，為13市、8鄉。民國9年增設三余鄉。民國18年，市鄉合并為18個區，區下設鎮、鄉、閭、鄰；民國23年又并為13個區，區下設鎮、鄉、保、甲。抗日戰爭與解放戰爭時期，多種政權并存，行政區劃變化頻繁。

1949年10月，全縣行政區劃為12個區、159個鄉。1956年2月和1957年10月兩次并區并鄉后，全縣為8個區47個鄉，3個縣屬鎮，2個區屬鎮。1958年3月，撤銷區建制，設通海、通中、通東、通北、通西5個片。1958年成立38個公社，實行政社合一，公社下設大隊，大隊下設生產隊。1961年9月，恢復8個區建制；1966年增設十總區。1982年全縣有61個公社、5個縣屬鎮。

1983年，政社分設，公社改為鄉，大隊改為村，生產隊改為村民小組，年末，全縣為9個區、5個縣屬鎮，60個鄉、1個海洋漁業公社。1984年5月，實行鎮管村體制，全縣設14個鎮、43個鄉。之后部分鄉先后改建為鎮。1987年2月，撤銷區委、區公所，按原行政區域設9個區工委和指導組。1991年1月，陳橋、幸福、秦灶、新開3鄉1鎮和小海鎮的6個村劃歸南通市區后，縣境面積為1637平方千米，人口145萬余人。1992年末，全縣轄17個鎮、32個鄉、1個海洋漁港管理委員會，36個居委會、884個村。

1996年4月，撤銷9個區工委、指導組，全市面積1640平方千米，人口146.3萬。轄22鎮27鄉。市府駐金沙鎮。2000年，將22個鎮、27個鄉撤并為25個鎮、1個鄉。

2000年第五次人口普查，通州市常住總人口1371498人，其中：金沙鎮197473人，西亭鎮46397人，二甲鎮81716人，東社鎮40823人，三余鎮63507人，北興橋鎮33720人，海晏鎮36037人，十總鎮38024人，騎岸鎮49613人，五甲鎮32488人，石港鎮70785人，四安鎮43791人，劉橋鎮50279人，新聯鎮28294人，平潮鎮75939人，平東鎮43685人，五接鎮36574人，興仁鎮46571人，觀音山鎮51192人，興東鎮33248人，張芝山鎮36616人，川港鎮57143人，先鋒鎮35427人，姜灶鎮61973人，小海鎮33646人，竹行鄉26319人；江蘇省國營南通農場15675人，江蘇省環本農場1918人，通州市良種場2034人，海洋漁港管委會591人。

2001年4月，將觀音山、小海、竹行3鎮和市良種場、種畜場劃歸南通市區，通州市行政區域內的南通農場（省屬）和東方紅農場（省屬）也劃入南通市區范圍。2002年末，通州市轄23個鎮（金沙鎮、三余鎮、十總鎮、四安鎮、姜灶鎮、石港鎮、劉橋鎮、平潮鎮、騎岸鎮、川港鎮、二甲鎮、北興橋鎮、張芝山鎮、先鋒鎮、西亭鎮、興東鎮、興仁鎮、新聯鎮、平東鎮、五甲鎮、五接鎮、東社鎮、海晏鎮），3個辦事處，376個行政村、52個社區，5個農場。

2004年末，全市總人口127.14萬人。金沙鎮面積120.29平方千米，人口207661人。西亭鎮面積56.92平方千米，人口46848人。二甲鎮面積75.93平方千米，人口85716人。東社鎮面積50.05平方千米，人口42248人。三余鎮面積78.82平方千米，人口69648人。北興橋鎮面積58.48平方千米，人口38461人。海晏鎮面積69.67平方千米，人口40526人。十總鎮面積47.80平方千米，人口38632人。騎岸鎮面積80.80平方千米，人口51601人。五甲鎮面積41.84平方千米，人口34081人。石港鎮面積109.00平方千米，人口72070人。四安鎮面積46.21平方千米，人口41207人。劉橋鎮面積62.79平方千米，人口50349人。新聯鎮面積42.29平方千米，人口28118人。平潮鎮面積61.79平方千米，人口78605人。平東鎮面積46.77平方千米，人口44065人。五接鎮面積37.80平方千米，人口37777人。興仁鎮面積39.29平方千米，人口43715人。興東鎮面積30.08平方千米，人口31813人。張芝山鎮　面積30.74平方千米，人口35209人。川港鎮面積52.00平方千米，人口53802人。先鋒鎮面積26.66平方千米，人口34382人。姜灶鎮面積52.81平方千米，人口60839人。（數據來源于《江蘇省統計年鑒》）

2005年，新設北興橋、三門閘、五接、李港、海晏5個社區。2005年末，全市面積1351平方千米，人口126.25萬人。轄23個鎮，4個辦事處，376個行政村、57個社區，5個農場。2006年，石港鎮金莊村并入金莊社區，劉橋鎮鳳仙村并入劉橋社區，三余鎮設立五甲苴社區。2006年末，通州市面積1351平方千米，人口125.64萬人。轄23個鎮：金沙鎮、西亭鎮、二甲鎮、東社鎮、三余鎮、北興橋鎮、海晏鎮、十總鎮、騎岸鎮、五甲鎮、石港鎮、四安鎮、劉橋鎮、新聯鎮、平潮鎮、平東鎮、五接鎮、興仁鎮、興東鎮、張芝山鎮、川港鎮、先鋒鎮、姜灶鎮；4個辦事處，5個農場，374個行政村、58個社區。

2007年，三余鎮與海晏鎮、北興橋鎮合并設立新的三余鎮，劉橋鎮與新聯鎮合并設立新的劉橋鎮。區劃調整后，通州市轄20個鎮，分別是：金沙鎮、西亭鎮、二甲鎮、三余鎮、石港鎮、十總鎮、興東鎮、興仁鎮、平東鎮、平潮鎮、五接鎮、四安鎮、騎岸鎮、姜灶鎮、先鋒鎮、張芝山鎮、川港鎮、東社鎮、五甲鎮、劉橋鎮。鄉鎮平均面積為67.55平方千米，平均人口為6.31萬人。2007年末，全市面積1351平方千米，人口124.89萬，其中農業人口82.12萬人，非農業人口42.77萬人。人口密度為每平方千米924人。轄20個鎮和1個省級經濟開發區，374個行政村、58個社區，5個農場，9023個村民小組。市政府設在金沙鎮。

2008年1月4日，川港鎮與姜灶鎮合并設立川姜鎮，原川港鎮所轄川港居委會和志浩、志南、川北、川港、川南、榮興、保障、斜橋、川西、啟江、雙橋、三合口12個村委會及原姜灶鎮所轄姜灶居委會和磨框鎮、義成、姜中、姜川、望海臺、三圩埭、朝東圩、夏四店、大石橋、金普、雙池頭、復興12個村委會歸川姜鎮管轄；原川港鎮所轄八字橋、安東、南興、大成、保通、通海、豎積洪、培德8個村委會劃歸張芝山鎮管轄；原姜灶鎮所轄董家埭、利民、周照港、正場、民平5個村委會劃歸先鋒鎮管轄。行政區劃調整后，通州市轄19個鎮，分別是：金沙鎮、西亭鎮、二甲鎮、三余鎮、石港鎮、十總鎮、興東鎮、興仁鎮、平東鎮、平潮鎮、五接鎮、四安鎮、騎岸鎮、先鋒鎮、張芝山鎮、川姜鎮、東社鎮、五甲鎮、劉橋鎮。鄉鎮平均面積為71.1平方千米，平均人口為6.57萬人。2008年2－3月，各鎮進行村居規模調整。

2009年末，通州區總面積1166平方千米、總人口124.16萬人。其中：金沙鎮面積126.91平方千米、人口214271人，西亭鎮面積48.75平方千米、人口44321人，二甲鎮面積65.04平方千米、人口82136人，東社鎮面積61.29平方千米、人口60719人，三余鎮面積158.86平方千米、人口122970人，十總鎮面積40.94平方千米、人口36538人，騎岸鎮面積69.21平方千米、人口48332人，五甲鎮面積35.84平方千米、人口32519人，石港鎮面積98.36平方千米、人口68167人，四安鎮面積39.58平方千米、人口39286人，劉橋鎮面積90.01平方千米、人口75251人，平潮鎮面積57.93平方千米、人口77701人，平東鎮面積40.06平方千米、人口42671人，五接鎮面積32.38平方千米、人口37507人，興仁鎮面積33.65平方千米、人口42649人，興東鎮面積25.76平方千米、人口31589人，張芝山鎮面積42.66平方千米、人口54681人，川姜鎮面積60.28平方千米、人口76236人，先鋒鎮面積35.2平方千米、人口52126人。（數據來源于《江蘇省統計年鑒》）

2010年第六次人口普查，通州區常住總人口1138738人，其中：金沙鎮128928人，西亭鎮39831人，二甲鎮67228人，東社鎮45926人，三余鎮83795人，十總鎮29615人，騎岸鎮38938人，五甲鎮26387人，石港鎮61820人，四安鎮36796人，劉橋鎮69846人，平潮鎮73998人，平東鎮42200人，五接鎮40269人，興仁鎮45465人，興東鎮32123人，張芝山鎮51028人，川姜鎮95545人，先鋒鎮52551人，通州市開發區74907人，環本農場1542人。

2015年，省政府（蘇政復[2015]22號）批復同意調整通州區部分行政區劃：撤銷金沙鎮、先鋒鎮、興東鎮，設立金沙街道、先鋒街道、金新街道、興東街道；撤銷平潮鎮、平東鎮，設立新的平潮鎮；撤銷十總鎮、騎岸鎮，設立新的十總鎮；撤銷東社鎮、五甲鎮，設立新的東社鎮；撤銷興仁鎮、四安鎮，設立新的興仁鎮（并將原四安鎮九總渡、龍壩2個村委會劃歸西亭鎮管轄）。調整后，金沙街道辦事處駐南山居委會大慶路10號，面積66.22平方公里，人口13.04萬人，管理10個居委會、9個村委會。金新街道辦事處駐油榨村金樂街8號，面積101.8平方公里，人口12.39萬人，管理8個居委會、21個村委會。興東街道辦事處駐機場新村居委會解放路88號，面積30.46平方公里，人口3.21萬人，管理1個居委會、9個村委會。先鋒街道辦事處駐秦家埭村委會，面積26.54平方公里，人口3.62萬人，管理8個村委會。平潮鎮政府駐棲鳳居委會建設路38號，面積109.6平方公里，人口12.2萬人，轄6個居委會、20個村委會。十總鎮政府駐十總居委會春桃街158號，面積133.17平方公里，人口8.41萬人，轄5個居委會、15個村委會。東社鎮政府駐東社居委會，面積115.08平方公里，人口9.32萬人，轄5個居委會、16個村委會。川姜鎮面積49.86平方公里，人口5.8萬人，轄2個居委會、14個村委會。二甲鎮面積66.01平方公里，人口7.17萬人，轄5個居委會、7個村委會。興仁鎮政府駐興仁居委會金通公路3168號，面積76.97平方公里，人口7.17萬人，轄3個居委會、16個村委會。西亭鎮面積69.8平方公里，人口5.56萬人，轄2個居委會、9個村委會。

至此，全區轄4個街道、12個鎮：金沙街道、先鋒街道、金新街道、興東街道、西亭鎮、二甲鎮、東社鎮、三余鎮、十總鎮、石港鎮、劉橋鎮、平潮鎮、五接鎮、興仁鎮、張芝山鎮、川姜鎮。區政府駐金新街道朝霞路88號。