古为边陲重镇，羌戎之地，秦昭王时始入秦版图，属陇西郡。
自汉武帝元狩二年（前121），大将李息在此筑“金城”起至今。
西汉昭帝（前81），始置金城县，隶金城郡。
西晋建兴二年（314），金城郡由苑川迁郡治于此，仍领属金城县。
西魏地属子城县。
唐属五泉县。
五代（763），为吐蕃据有。
宋元丰五年（1082），为防御西夏，在此筑堡设防，称西关堡，隶属兰州。
元灭金后，废西关堡，地属巩昌府。
明弘治十二年（1499），在西关堡旧址重建城堡，始称“西古城”。
清代属皋兰县，改名西固城。
民国时仍属皋兰县。
1949年8月，兰州解放，置皋兰县第五区。
1953年3月，皋兰县第五区在川区的西固、柳泉、柳荫、桃园、钟家河、瞿家营、陈官营7乡和山区的范坪、光月、陈井子3乡靠川区的前山部分划归兰州市，建置兰州市第五区，行政区划调整为7个乡。
1955年11月，区政府驻地“西固城”改名兰州市西固区。
1956年8月，兰州市河口区并入，1958年，皋兰县金沟乡划归西固区范坪乡。
1959年7月，临洮县杨家乡划入。
1964年8月，关山公社（原杨家乡）划出归永靖县辖。
1971年，该区新设新城、新和路、新安路三个街道办事处，1976年，陈官营、西柳沟两公社分别改称先锋路、西柳沟街道办事处。