古為邊陲重鎮，羌戎之地，秦昭王時始入秦版圖，屬隴西郡。
自漢武帝元狩二年（前121），大將李息在此筑“金城”起至今。
西漢昭帝（前81），始置金城縣，隸金城郡。
西晉建興二年（314），金城郡由苑川遷郡治于此，仍領屬金城縣。
西魏地屬子城縣。
唐屬五泉縣。
五代（763），為吐蕃據有。
宋元豐五年（1082），為防御西夏，在此筑堡設防，稱西關堡，隸屬蘭州。
元滅金后，廢西關堡，地屬鞏昌府。
明弘治十二年（1499），在西關堡舊址重建城堡，始稱“西古城”。
清代屬皋蘭縣，改名西固城。
民國時仍屬皋蘭縣。
1949年8月，蘭州解放，置皋蘭縣第五區。
1953年3月，皋蘭縣第五區在川區的西固、柳泉、柳蔭、桃園、鐘家河、瞿家營、陳官營7鄉和山區的范坪、光月、陳井子3鄉靠川區的前山部分劃歸蘭州市，建置蘭州市第五區，行政區劃調整為7個鄉。
1955年11月，區政府駐地“西固城”改名蘭州市西固區。
1956年8月，蘭州市河口區并入，1958年，皋蘭縣金溝鄉劃歸西固區范坪鄉。
1959年7月，臨洮縣楊家鄉劃入。
1964年8月，關山公社（原楊家鄉）劃出歸永靖縣轄。
1971年，該區新設新城、新和路、新安路三個街道辦事處，1976年，陳官營、西柳溝兩公社分別改稱先鋒路、西柳溝街道辦事處。