古为边陲重镇，羌戎之地，秦昭王时始入秦版图，属陇西郡。

自汉武帝元狩二年(前121年)，大将立息在此筑"金城"起至今。

西汉昭帝(公元前81年)始置金城县，隶金城郡。

西晋建兴二年(公元314年)，金城郡由苑川迁郡治于此，仍领属金城县。

西魏地属子城县。

唐属五泉县。

五代(公元763年)为吐蕃据有。

宋元丰五年(公元1082年)为防御西夏，在此筑堡设防，称西关堡，隶属兰州。

元灭金后，废西关堡，地属巩昌府。

明弘治十二年(公元1499年)在西关堡旧址重建城堡，始称"西古城"。

清代属皋兰县，改名西固城。

民国时仍属皋兰县。

1949年8月兰州解放，置皋兰县第五区。

1953年3月皋兰县第五区在川区的西固、柳泉、柳荫、桃园、钟家河、瞿家营、陈官营7乡和山区的范坪、光月、陈井子3乡靠川区的前山部分划归兰州市，建置兰州市第五区，行政区划调整为7个乡。

1955年11月区政府驻地"西固城"改名兰州市西固区。

1956年8月兰州市河口区并入，1958年皋兰县金沟乡划归西固区范坪乡。

1959年7月临洮县杨家乡划入。

1964年8月关山公社(原杨家乡)划出归永靖县辖。

截至2012年，西固区共辖9个街道、2个镇、4个乡，78个社区居委会、41个村委会。具体为:临洮街街道、西固城街道、四季青街道、福利路街道、先锋路街道、陈坪街道、西柳沟街道、新安路街道、新合路街道、达川乡、河口乡、金沟乡、柳泉乡、新城镇、东川镇。