盤龍區以盤龍江得名。唐永泰元年（765年），南詔王閣羅鳳派其長子鳳伽異在昆明筑拓東城，意在“開拓東境”。拓東城址在今盤江和金汁河之間，即今盤龍區大部分地區。1956年8月，昆明對4個城區進行合并，原一、三區合并為盤龍區。1956年10月19日，省人民委員會批準昆明市人委關于并區工作的請示報告，盤龍區正式建區。

1996年，盤龍區面積15.1平方千米，人口約40.3萬人，其中少數民族人口占6.1%。轄11個街道：長春街道、小南街道、金碧街道、南強街道、珠璣街道、環城街道、拓東街道、太和街道、東站街道、董家灣街道、東華街道。區府駐珠璣街道。

2000年第五次人口普查，盤龍區常住總人口344754人，其中：珠璣街道17737人，太和街道65732人，南強街道6901人，金碧街道16689人，拓東街道27472人，東站街道50546人，董家灣街道40256人，東華街道24948人，環城街道71906人，小南街道10676人，長春街道11891人。

2004年區劃調整前，盤龍區位于昆明城區東部，最北端為昆明火車北站，最南端至昆明站，東、南、北三面以貴昆、昆河鐵路為界與官渡區毗鄰相接，西面與五華區交錯相銜。轄長春、東站、東華、董家灣、環城、金碧、南強、拓東、太和、小南、珠璣等11個街道，共有58個社區。

2004年6月3日，國務院批準（國函[2004]42號）調整昆明市市轄區行政區劃：調整昆明市五華區、盤龍區、官渡區、西山區的行政區劃。其中原盤龍區長春、小南、南強3個街道辦事處；珠璣街道辦事處的江濱西路社區居委會，金牛社區居委會部分；環城街道辦事處的大鼓樓、靈光街、環城北路3個社區居委會部分劃入五華區。原盤龍區太和街道、東站街道劃歸官渡區。原官渡區龍泉、聯盟、茨壩（和平社區為部分）3個街道，雙龍、雙哨、小河3個鄉劃入盤龍區。調整后，盤龍區轄環城、珠璣、東華、董家灣、拓東、聯盟、茨壩、龍泉8個街道辦事處和小河、雙龍、雙哨3個鄉。區域面積由15.1平方千米增加到約340平方千米，建成面積達到45.79平方千米。

2004年，經市政府批準，盤龍區對原有的8個街道辦事處和3個鄉進行整合，整合后共設置拓東、鼓樓、東華、聯盟、金辰、青云、龍泉、茨壩8個街道辦事處和松華、雙龍2個鄉，其中，鼓樓、金辰和松華為新設立的街道。整合后，拓東、鼓樓、東華、聯盟、金辰五個街道辦事是主城核心區，青云、龍泉、茨壩三個街道地處城郊結合部，三是雙龍、松華2個鄉為純農村地區。

2005年，撤銷雙哨鄉、小河鄉，合并設立松華鄉，鄉政府駐原小河鄉政府駐地（省政府2005年4月30日設立）。

2008年末，盤龍區戶籍人口436950人，其中，非農業人口396294人，農業人口40656人，占戶籍人口的9.3%；全區常住人口659100人。

2009年，撤銷雙龍鄉、松華鄉，設立雙龍街道、松華街道。調整后，全區轄10個街道：東華街道、拓東街道、聯盟街道、茨壩街道、龍泉街道、鼓樓街道、金辰街道、青云街道、雙龍街道、松華街道。區政府駐拓東街道。2009年7月以前，全區面積345.83平方千米，建成區面積45.79平方千米，山區面積約292平方千米。

2009年8月1日，將嵩明縣阿子營鎮和滇源鎮交由昆明市盤龍區托管；兩鎮轄區總面積541.1平方千米，轄32個村委會，217個村民小組；盤龍區管理面積從345.8平方千米擴大到886.9平方千米。至此，盤龍區轄拓東、鼓樓、東華、聯盟、金辰、青云、龍泉、茨壩、松華、雙龍10個街道，滇源、阿子營2個鎮，共有49個社區、48個行政村。

2010年第六次人口普查，盤龍區常住總人口809881人，其中：拓東街道39035人，鼓樓街道44820人，東華街道106522人，聯盟街道118962人，金辰街道155659人，青云街道133099人，龍泉街道65673人，茨壩街道62887人，雙龍街道11348人，松華街道11203人，滇源鎮33455人，阿子營鎮27218人；全區城鎮人口721604人，農村人口88277人；漢族人口726205人，少數民族人口83676人。

2011年3月17日，正式撤銷滇源鎮、阿子營鎮，設立滇源街道、阿子營街道。至此，全區轄拓東、鼓樓、東華、聯盟、金辰、青云、龍泉、茨壩、松華、雙龍、滇源和阿子營12個街道，共有49個社區、48個行政村。