漢元鼎六年（前111）屬始安縣。唐至德二年（757）屬臨桂縣轄地，1913年屬桂林縣地。1940年屬桂林市鳳北鎮、西南附廓鄉，1950年設第三區和北郊區，1955年改三皇、北站2街道，1958年改三皇、北站2公社，1966年更名東風、勝利公社，1979年東風、勝利公社合并置疊彩區。

1996年底行政區劃調整前，疊彩區面積11.2平方千米，人口約9.4萬人。轄疊彩、和平、鳳凰、鳳北、建軍、群建、東鎮、鸚鵡、觀音閣、蘆笛、九華、驛前、北外、虞山、新碼、新風、清風、抗戰、新建、城北、水塔、鐵路、勝利23個居委會。區政府駐鳳北路。是桂林地區行署所在地。

1996年12月2日，國務院批準對桂林市市轄區的行政區劃作相應調整：擴大疊彩區的行政區域，將原郊區大河鄉、穿山鄉的清風村劃歸疊彩區管轄。區政府駐鳳北路。

2000年第五次人口普查，疊彩區總人口134401人，其中：疊彩街道58911人，北門街道48116人，大河鄉27374人。

2003年疊彩區行政區劃（根據當年廣西行政區劃代碼整理）
　　001　疊彩街道　轄寶積、疊彩、鸚鵡、虞山、回龍、觀音、蘆笛、九華8個社區居委會。
　　002　北門街道　轄清風、錦繡、城北、鳳凰、鐵路、金河6個社區居委會。
　　200　大河鄉　轄四聯、新民、群力、上陽、蒙正、大河、潘家、堯山、大村、白竹干、清風、五福、星華、烏石、南洲15個村委會。

2006年1月6日，疊彩區政府從鳳北路8號搬遷至中山北路147號新綜合辦公大樓辦公。