湟中歷史悠久，西漢以前，湟中地區為羌人世居之地。
漢武帝元鼎六年（前111年）置護羌慰，管轄甘青地區羌人事務。
漢宣帝神爵二年（前60年）后將軍趙充國平定河湟羌人后，在今湟源縣境置臨羌縣，湟中地區隸金城郡臨羌縣。
東漢建安十年（205年）后，湟中縣地改隸新置的西平郡西都縣（均治今西寧）。
魏晉間，臨羌縣治移至今湟中縣多巴鎮，史稱臨羌新城。
今湟中縣地分屬西都、臨羌兩縣轄。
東晉及十六國時期，前涼、前秦、后涼、南涼、西秦、北涼相繼統治青海東部地區，政權迭經變更，但西平郡、西都縣、臨羌縣名稱遞相沿襲。
北魏據有青海東部后，廢臨羌縣，今湟中縣地區隸鄯善鎮西平郡西都縣轄。
西晉末年遼東鮮卑吐谷渾部遷至甘青地區，后漸強大，以青海為中心建起游牧國家。
北魏孝昌二年（526年），西平郡、西都縣遷治所于今樂都，西寧及其以西地區包括今湟中縣成為吐谷渾國轄地。
西魏大統十四年（548年）前后，魏兵又從吐谷渾手中收回今西寧、湟中一帶地方。
北周時，湟中地區隸鄯州樂都郡西都縣。
隋代隸西平郡湟水縣（均治今樂都）。
唐初隸鄯州湟水縣，儀鳳三年（678年）后，隸鄯州鄯城縣（治今西寧）。
安史之亂后，成為吐番帝國轄區。
北宋時，河湟流域曾興起吐蕃地方政權——唃廝啰，湟中地區為唃廝啰政權轄地。
宋崇寧三年（1104年），宋朝統治青海東部，今湟中縣地區為西寧州轄地。
宋還在今湟中縣境設清平寨、寧西城等政區單位。
宋室南遷后西寧州被金占領，公元1138年西寧州又歸西夏管轄。
蒙古成吉思汗二十二年（1227年），蒙古軍攻占西寧地區，蒙哥三年（1253年）隸吐蕃等處宣慰使司，元至元二十三年（1286年）后，隸甘肅行省西寧州。
明洪武六年（1373年），設西寧衛。
湟中地區歸西寧衛轄。
清初，沿襲明代衛所制。
雍正三年（1725年）改西寧衛為西寧府，府下設縣，湟中地區屬西寧府西寧縣。
1943年十二月，將西寧縣治移至魯沙爾鎮。
1946年元月，將西寧縣正式改名為湟中縣，以地處湟水中游、史稱古湟中而得名。
1949年中華人民共和國建立后，仍稱湟中縣，隸青海省人民政府直轄。
1960年2月改隸西寧市，1961年8月復改為直屬縣。
1978年10月19日經國務院批復同意，新設海東地區和平安縣，劃出湟中縣東部7個公社歸平安縣，湟中縣歸海東行政公署管轄。
1999年12月5日，湟中縣劃歸西寧市管轄。
2020年7月撤銷湟中縣，設立西寧市湟中區，以原湟中縣的行政區域為湟中區的行政區域，政府駐地不變。