西漢時期始設昌平縣。
明正德元年（1506）縣升為州，公元1913年撤州設縣。
1949年4月昌順聯合縣分社昌平縣，屬察哈爾省南口專區；8月1日起屬河北省通縣專區。
1956年3月9日國務院全體會議第25次會議決定：撤銷昌平縣，將昌平縣所屬行政區域（高麗營鎮除外）劃歸北京市，并命名為昌平區。
1960年1月7日國務院批準，撤銷昌平區，恢復昌平縣。
1999年9月16日，《國務院關于同意北京市撤銷昌平縣設立昌平區的批復》國函〔1999〕112號，撤銷昌平縣，設立昌平區，以原昌平縣的行政區域為昌平區的行政區域，區人民政府駐政府街。
2022年，昌平區下轄8個街道、14個鎮。