區名從“龍馬潭”得名。清朝常明、楊芳燦等纂修《四川通志》卷百六十八：唐朝王昌于梓州遇落魄仙，落魄仙姓張。后王昌入瀘州，落魄仙呼昌為“易元子”，授以道術，取馬送昌歸至家，馬化龍入潭。昌后遂仙去。

1995年12月24日，國務院批準（國函[1995]132號）設立瀘州市龍馬潭區；龍馬潭區轄原市中區的小市、高壩2個街道辦事處和羅漢、魚塘2個鎮，瀘縣的石洞、胡市、特興3個鎮和安寧、金龍2個鄉；區政府駐新街子街。1996年1月26日，四川省人民政府（省府發[1996]39號）批準，設立瀘州市龍馬潭區，轄原市中區羅漢鎮、魚塘鎮、小市街道辦事處、高壩廠區辦事處和原瀘縣的胡市鎮、石洞鎮、特興鎮、金龍鄉、安寧鄉。7月1日，龍馬潭區機關對外辦公。9月29日，第一屆區人民政府產生。

區境自西漢建元六年（公元前135年）以來，一直是江陽縣、瀘州、瀘川縣屬地。清雍正七年（1729年）分別為瀘州本屬一城四鄉管轄。宣統二年（1910年），小市屬城廂，特凌（今特興）屬安賢鄉，奇椏（齊家）、來龍、金龍、官渡、胡市屬會文鄉，石洞、雙碑、永壽屬麟現鄉，羅漢屬里仁鄉。民國23年（1934年），瀘縣設42鎮鄉，小市屬中城鎮，特興屬特兆鎮，金龍屬牛灘鄉，來龍、官度屬來龍鎮，胡市、奇椏屬胡市鄉，嘉祥、雙加屬石洞鎮，羅漢為羅漢鄉。民國26年（1937年），瀘縣設6個區，小市屬第一區，羅漢、特興屬第三區，來奇鎮、金牛鄉、胡市鄉、官渡鎮屬第五區。

1950年7月，瀘州為川南行署轄市，下轄一、二、三區和南北2城鎮，一區人民政府駐小市。同年11月調整區劃，并將人民政府改稱區公所，一區區公所駐小市。1952年，全市調整轄區，一區區公所改駐羅漢。5月，南北城2鎮合并成立一區人民政府，將原有3個區劃為4個，二區人民政府駐小市，四區人民政府駐羅漢。1952年8月，川南行署撤銷后，小市、羅漢屬瀘州市。是年瀘縣設19個區，特興鎮及長春、走馬、奎峰、龍溪等鄉屬第一區，區公所駐特興（后遷兆雅）；石洞鎮及雙加、高山、嘉祥、安寧、永壽等鄉屬第七區，區公所駐石洞；胡市鎮及來龍、來寺、新龍、橋頭、金龍、三夾、官渡等鄉屬第十四區，區公所駐胡市。

1958年10月，瀘縣建65個公社，合并一些小鄉，區建制調為11個：特興公社屬兆雅區，石洞、金龍、官渡、來龍、太平、胡市公社屬石洞區。1959年，將石洞、雙加、永壽、安寧及云龍、毛壩6個公社合并成立瀘縣直屬“紅旗人民公社”，不久恢復小公社。1982年撤銷公社，恢復鄉鎮建制。1985年，特興、奎峰鄉屬兆雅區，石洞鎮和永壽、安寧、雙加鄉屬石洞區，胡市鎮和齊家（奇椏）、來龍、官渡、金龍鄉屬胡市區。1992年，撤銷石洞、胡市區和奎峰、長安、特興、雙加、永壽、官渡、來龍、齊家鄉，設石洞、胡市、特興3鎮，保留金龍、安寧2鄉。

1996年，龍馬潭區面積340.8平方千米，人口約29.1萬人，轄2街道5鎮2鄉，區政府駐小市街道（新街子街74號）。

1999年4月26日，安寧鄉撤鄉建鎮。2000年，將石洞鎮的雙加片區和特興鎮的長安片區析出，分別建立雙加鎮、長安鄉。并在城北新區新建紅星、蓮花池2個街道辦事處。至此，全區轄4個街道、7個鎮、2個鄉（其中高壩廠區街道與羅漢鎮實行兩塊牌子、一套人馬）。

2000年第五次人口普查，龍馬潭區常住總人口291301人，其中：小市街道32256人，高壩街道25279人，紅星街道26113人，蓮花池街道10578人，羅漢鎮16145人，魚塘鎮21431人，石洞鎮36996人，胡市鎮25490人，特興鎮20721人，安寧鎮26033人，雙加鎮21299人，金龍鄉17322人，長安鄉11638人。

2002年末，全區面積332．64平方千米，總人口31.5萬人，其中非農業人口10.44萬人，轄3個街道、7個鎮、2個鄉、1個廠區，131個行政村、36個社區，區政府駐小市轉角店。

2003年11月，區政府駐地遷至龍馬大道羊大山。2003年末，全區面積340.8平方千米，總人口31.9613萬人，其中非農業人口11.14萬人（占34.9％），轄3個街道、7個鎮、2個鄉、1個廠區，131個行政村、37個社區，區政府駐龍馬大道。

2004年，將原來的131個村、38個社區調整為58個村、39個社區，村級建制減少56%。年末，龍馬潭區轄3個街道、1個廠區（小市、高壩廠區、紅星、蓮花池）、7個鎮（羅漢、魚塘、石洞、胡市、特興、安寧、雙加）、2個鄉（金龍、長安），58個行政村、39個社區。全區面積340.8平方千米，總人口32.4萬人，其中非農業人口11.58萬人。

2007年末，全區戶籍人口336032人，其中農業208338人，非農127694人。有蒙、回、藏、滿、苗、壯等25個少數民族共1138人，占總人口0.34%，其中回族545人。

2010年第六次人口普查，龍馬潭區常住總人口344601人，其中：小市街道39914人，高壩廠區24475人，紅星街道71701人，蓮花池街道27227人，羅漢鎮15668人，魚塘鎮21136人，石洞鎮35128人，胡市鎮21969人，特興鎮18733人，安寧鎮25230人，雙加鎮18847人，金龍鄉14163人，長安鄉10410人。

2013年末，全區面積333平方千米，人口35.74萬人，轄3個街道、1個廠區辦事處、7個鎮、2個鄉，43個社區、46個行政村。

2014年，省政府（川府民政[2014]26號）批復同意撤銷羅漢鎮、魚塘鎮、安寧鎮，設立羅漢街道、魚塘街道、安寧街道；撤銷金龍鄉、長安鄉，設立金龍鎮、長安鎮。調整后，全區轄6個街道、1個廠區辦事處、6個鎮。