從春秋時期晉在境內設“櫟邑”大城起，至秦獻公十一年（前374年），設立櫟陽縣，都縣同城，駐古櫟陽城（今武屯鎮境內）。
從秦孝公十二年（前350年）起，至唐貞觀八年（634年）縣治仍駐櫟陽城。
其中，西漢高帝十年（前197年），在櫟陽分置萬年縣，萬年、櫟陽兩縣同治櫟陽城。
清康熙年間（1662—1722年），有以村附鎮的記載，武家屯（鎮）附村是黨家堡，御寶屯。
民國二十九年（1940年）設鎮公所，轄4保38村。
1949年5月后，設區政府，轄4鄉43村。
1950年，成立鄉政府。
1959年3月，設管理區。
1961年1月，成立武屯公社。
1984年3月，改設武屯鄉人民政府，此前皆由臨潼縣管轄。
1987年8月，劃西安市閻良區管轄。
1996年，武屯鄉下轄14村，137村民小組。
1997年4月撤鄉建鎮，改稱為武屯鎮。
2018年12月11日，西安市人民政府根據《陜西省民政廳關于西安市閻良區部分行政區劃調整的批復》（陜民函〔2018〕230號），批準閻良區撤銷關山鎮，設立關山街道；同意撤銷武屯鎮，設立武屯街道。
2018年12月20日，閻良區政府發文批復，同意撤銷武屯鎮設立武屯街道，街道辦事處駐地廣陽村。
2019年1月10日上午，武屯撤鎮設街道揭牌儀式舉行。