秦改任国为任城县（治所今微山县仲家浅），属薛郡。
西汉属东平国（治所今李营镇耿村）。
章帝元和元年（84），属任城国。
魏文帝黄初四年（223），属任城郡。
晋武帝咸宁三年（277）复属任城国。
晋怀帝永嘉元年（307）废国存任城县，属任城郡。
宋武帝永初元年（420）并入亢父县，属高平郡。
北魏神龟元年（518）从高平郡分出一部置任城郡（治所今任城路），任城县亦迁治于此。
北齐天保七年（556）迁任城郡于鲁县（今曲阜），并迁高平郡于任城。
隋·开皇十六年（596）废高平郡存任城县，属兖州鲁郡。
后周·广顺二年（952）于巨野设济州，任城县始属济州。
金·天德二年（1150）因巨野常遇洪水灾害，迁济州于任城。
元至元八年（1271），升济州为府，更名济宁。
明·洪武十八年（1385）升兖州为府，降济宁为州，废任城县属兖州府。
清·雍正二年（1724），济宁升为直隶州。
1913年济宁改州为县，属岱南道，次年属济宁道。
1928年废道，直属国民党山东省政府。
1938年属第一行政督察专员公署。
是年1月11日，日军侵占济宁，设“济宁县公署”，属伪兖济道。
1946年1月济宁解放，划济宁县城区设济宁市，建民主政府，属冀鲁豫七专区。
3月升为地级市，直属冀鲁豫行署。
8月划归山东省，属鲁中南行署。
1950年改为县级市，属腾县专区。
1953年属济宁专区。
1958年11月济宁县并入济宁市。
1965年5月，恢复济宁县建制。
1983年10月，济宁地区撤销，改称省辖地级市，原济宁市改称济宁市市中区（今建设路），济宁县改称济宁市郊区（今太白中路）。
1993年12月，济宁市郊区改称济宁市任城区。
2024年10月，撤销济宁市市中区、任城区，设立新的济宁市任城区，沿用至今。