1954年將西安市三、六區合并成立蓮湖區。因境內蓮湖公園（明代秦王荷苑）而得名。1960年撤銷并入阿房區，1962年復設至今。

1990年末，轄境東至北大街—北關正街—龍首東路一線，西至大慶路西端鐵路專用線，南至西大街東段—南城河西段—南二環路—昆明路一線，北至龍首北路—大白楊路一線，面積38平方千米，人口518983人，區政府駐紅埠街29號，轄11個街道，394個居委會（含家委會）、35個行政村。

1996年，蓮湖區面積38平方千米，人口55.2萬人，其中回族2.9萬人，是市區回族聚居區。轄11個街道：北院門街道、青年路街道、廟后街街道、西大街街道、西關街道、土門街道、桃園路街道、棗園街道、北關街道、紅廟坡街道、環城西路街道。

2000年第五次人口普查，蓮湖區常住總人口631224人，其中：青年路街道59897人、北院門街道19377人、廟后街街道31297人、西大街街道30801人、北關街道45962人、紅廟坡街道84274人、環城西路街道48470人、西關街道70873人、土門街道70448人、桃園路街道86224人、棗園街道60620人、蓮湖區虛擬街道22981人。

？年，廟后街街道、西大街街道并入北院門街道調整后，全區轄9個街道：青年路街道、北院門街道、北關街道、紅廟坡街道、環城西路街道、西關街道、土門街道、桃園路街道、棗園街道。區政府駐北院門街道。

2010年第六次人口普查，蓮湖區常住總人口698513人，其中：青年路街道57848人，北院門街道79871人，北關街道66430人，紅廟坡街道105145人，環城西路街道49571人，西關街道85231人，土門街道79860人，桃園路街道106450人，棗園街道68107人。

2012年末，蓮湖區面積38.5平方千米，戶籍人口644355人，常住人口70.25萬人。