辖境商代渭河以北为程、毕两个封国的辖地;渭河以南为崇国的辖地。
西周时，为丰、镐二京近畿。
秦孝公十二年(前350)，定都咸阳，遂置县，为都城的西部;秦末，为雍国的辖地。
汉高祖元年(前206)，咸阳县改名新城县;七年(前200)，新城撤并长安，改属长安县。
元鼎三年(前114)，复设县，改名渭城，为县西部和南部。
元平二年(前75)，在今平陵乡大王、李都村附近析置平陵县。
东汉建武六年(30)，渭城(新莽时更名京城)并入长安县。
三国魏黄初元年(220)，平陵县更名始平县。
十六国时，后赵建平二年(331)于旧渭城置石安县，前秦皇始二年(352)废。
北魏复设石安县，西魏、北周沿置未变。
隋开皇三年(583)，石安县并入泾阳县，九年(589)改泾阳为咸阳;十一年(591)迁县治于秦杜邮。
大业三年(607)，咸阳废入泾阳县。
唐武德元年(618)，分泾阳县南部及始平县东部复设咸阳县，县治杜邮。
历经唐、宋、金、元、明、清、民国，一直为咸阳县地(明洪武四年移县治于今咸阳旧城)，建置、境域基本未变化。
1952年12月，在咸阳县城区和郊区置县级咸阳市，隶属咸阳专区。
1953年，改为省直属市，原市政府驻今电影院什字广场北部。
1958年12月，撤咸阳县并入咸阳市。
1961年1月，咸阳市下辖1958年合并的大县乾县、彬县、兴平、周至4县，同年10月，以上4县分出与原咸阳市均归咸阳地区管辖。
1966年8月，咸阳市改属西安市。
1971年10月，复隶属咸阳地区。
1983年9月，撤销咸阳地区，设咸阳市;原咸阳市改为秦都区，属咸阳市。
1986年12月，分秦都区设渭城区，区境乐育路以东划归渭城区。