秦始皇三十三年（前214），设南海郡，今越秀区属南海郡番禺县地。
汉初为南越国建都之地。
汉武帝元鼎六年（前111），复置南海郡，为郡、县治所。
建安二十二年（217），交州治所从广信迁此地，为州、郡、县同治地。
三国吴黄武五年（226），析交州东部置广州，为广州州治，亦属番禺县境。
唐代至南汉，此地先后为岭南道、南海郡、岭南东道、兴王府（广州易名）之治所及番禺县治所。
宋开宝四年（971），平南汉复称广州，此地为广南东路治所，亦为南海县治，而后东属番禺、西属南海两县，时分时合。
元代属江西行省广东道广州路，为道、路治所。
明清两代，今区域东部属番禺县，西部属南海县。
1912年，废广州府。
1918年，在此设广州市政分所。
1921年2月，广州市政厅成立，广州正式建市，今越秀区域在广州市区中心。
1949年，广州解放后划分为28个区。
1950年6月，这些区合并为越秀区等16个区。
1960年7月，广州市中区的8个行政街并入北区，并将北区更名为越秀区。
2005年9月，撤销广州市东山区，其所辖区域并入越秀区。