东丽区早在春秋战国时期，境内已有人聚居生息，当时为燕国辖地，曾在张贵庄地区出土战国古墓。

秦汉时，属渔阳郡泉州县，建有漂榆邑城。

北魏时，属雍奴县，唐代天宝元年（742年）改雍奴县为武清。

北宋时属辽，为析津府武清县。南宋时（1172年）属金，由大兴府武清县管辖，境内属辽国。

元代，军粮城地理位置重要起来，元丞相伯颜开辟从崇明岛取海道直达直沽海运线路。

明清时代，境内村庄多已建立，永乐二年（1404年）属顺天府天津卫管辖，清雍正九年（1731年），军粮城街道、无瑕街道、华明街道一带属宁河县管辖，其余由天津县管辖。解放初期，归属宁河县管辖。

1949年9月，分属天津县和宁河县管辖。

1953年5月，划归天津市管辖，建立津东郊区。

1955年5月，更名为东郊区。

1958年10月，并入河东区管辖。

1962年2月，由河东区划出，恢复东郊区建制。

1992年3月，东郊区更名为东丽区。