夏商周，城关区为羌戎居地。

秦始皇三十二年（前215年），蒙恬率军10万北击胡，收复河南地，并于次年沿黄河置34个县，在今城关区东岗镇一带设榆中县。

汉昭帝始元六年（公元前81年），分陇西、张掖、天水三郡地各二县，置金城郡，辖金城（县治在今西固区）等13县，城关区为金城县地。

东汉、三国（魏）、西晋，仍循西汉旧制。

东晋十六国时，城关区先后为前秦、后秦、前凉、北凉、后凉、南凉、西秦的金城郡金城县地。北魏改金城县为子城县，城关区属之。

隋文帝开皇元年（581年），置兰州，领金城郡，郡领子城县，城关区属之。

开皇三年（583年），废郡存州，在城关区置五泉县，属兰州。

炀帝大业三年 （607年），改州为郡，兰州改称金城郡，城关区属金城郡五泉县。

大业十三年（617年），西秦霸王薛举据金城郡地，在今城关区庄严寺 （今兰州报社）建府第。

唐武德二年（619年），唐平薛举，改金城郡为兰州，并子城县入五泉县，五泉县为州治，城关区属之。

高宗咸亨二年（671年），复改五泉县为金城县。

玄宗天宝元年 （742年），又复五泉县名，同时，废州复金城郡。

肃宗乾元二年 （759年），又改金城郡为兰州。

唐代宗广德元年（763年），兰州为吐蓄据有。

唐宣宗大中五年 （851年），沙州张义潮起兵收复兰州。

唐代，城关区为州、郡、县治所。

五代至北宋初，城关区先后为吐蔷、党项羌地。

宋神宗元丰四年 （1081年），收复，入宋版图。

元丰六年（1083年），在隋、唐旧城以北另筑新城，并于黄河北岸再置金城关。

宋徽宗崇宁三年（1104年），在兰州城置兰泉县，隶兰州，属熙河兰廓路。

南宋绍兴元年、金太宗天会九年（1131年），兰州为金地。金省兰泉县。城关区为兰州治所，属临洮路。

元朝统一中国后，兰州隶陕西行中书省巩昌总帅府辖，城关区仍为兰州治所。

明太祖洪武二年（1369年），降兰州为兰县，属陕西布政使司临洮府辖。

宪宗成化十三年（1477年），复升兰县为兰州，仍隶临洮府。

建文元年 （1399年），迁驻兰州，在城关区修建肃王府和内外城郭。

清初，仍循明制，兰州隶属临洮府。

康熙二年 （1663年），设兰州卫，属陕西布政使司。

康熙五年 （1666年），甘肃巡抚由凉州（武威）移驻兰州。

康熙八年 （1669年），甘肃与陕西分治，改原驻巩昌（陇西）之陕西右布政使司为甘肃布政使司，移驻兰州。

乾隆三年（1738年），移临洮府来治，改称兰州府，并倚郭置皋兰县。

乾隆二十九年 （1764年），裁甘肃巡抚，移陕甘总督治兰州，行巡抚事。省、府、县和陕甘总督均驻今城关区。

辛亥革命后，于民国二年（1913年 ）， 废府州制，将兰州和巩昌二府合并，称兰山道，治兰州，领县十五，皋兰县隶之。

民国十六年（1927年），道废，皋兰县直隶于省。

民国二十四年（1935年），全省划为七个行政督察区，皋兰县属第一行政督察区（督署驻岷县）。今城关区为县治和甘肃省会所在地。

民国三十年（1941年），将皋兰县城关地区分出，设立兰州市，是为兰州设市之始。这时的兰州市大体与今城关区相等。

民国三十一年（1942年），兰州市区划扩大，分为八区。

民国三十六年（1947年），从七、八两区分出部分保甲，组成第九区。九区中，今城关区有其八区之地 （全部或一部）。

1949年8月26日，兰州解放。兰州市人民政府接管了原有的九个区，建立了区街 （乡）人民政权。

1955年，经过两次区划调整，将1953年扩并以后的一、二区合并为一个区，因其地处旧城关，故名为城关区，从此有城关区之名。

1958年和1960年又先后将盐场区和东岗区及阿干区之一部并入城关区，形成了今日之区域。

1968年4月，“文化大革命“中将城关区更名为东风区。

1973年恢复城关区原有名称。