汉置张掖郡。据《汉书·地理志》，张掖郡地处张国臂掖，故云张掖。西晋称永平县。隋开皇三年（583）改称酒泉县，大业二年（606）始称张掖县。明洪武五年（1372）置甘肃卫。清雍正二年（1724）复置张掖县。1958年改为张掖市，1961年复改县，1985年改为市。
2002年3月1日，国务院批准（国函[2002]16号）：撤销张掖地区和县级张掖市，设立地级张掖市。张掖市设立甘州区，以原县级张掖市的行政区域为甘州区的行政区域。区人民政府驻县府街。
1996年，张掖市面积3692平方千米，人口45.8万人。辖3镇22乡：城关镇、大满乡、小满乡、和平乡、龙渠乡、安阳乡、花寨乡、长安乡、三闸乡、新墩乡、甘浚乡、西洞乡、沙井乡、小河乡、明永乡、平山湖蒙古族乡、党寨乡、梁家墩乡、上秦乡、碱滩乡、二十里堡乡、乌江乡、靖安乡。市政府驻城关镇。
2000年第五次人口普查，张掖市总人口486688人，其中：劳动街街道23205人，东街街道24329人，南街街道25264人，西街街道20293人，北街街道14846人，青年西街街道10289人，火车站街道8624人，粱家墩镇19160人，上秦镇24845人，大满镇14881人，沙井镇19865人，乌江镇28055人，甘浚镇17579人，新墩镇26420人，党寨乡19455人，小满乡21762人，和平乡15829人，龙渠乡11568人，安阳乡13935人，花寨乡8387人，长安乡20431人，碱滩乡19500人，廿里堡乡11063人，靖安乡7389人，三闸乡17463人，西洞乡5555人，小河乡16620人，明永乡13058人，平山湖乡642人，东北郊新区3126人，国营张掖农场3250人。
甘州区面积4240平方千米，现辖5个街道、11个镇、7个乡（其中1个民族乡）：东街街道、南街街道、西街街道、北街街道、火车站街道、梁家墩镇、上秦镇、大满镇、沙井镇、乌江镇、甘浚镇、新墩镇、党寨镇、碱滩镇、三闸镇、小满镇、龙渠乡、安阳乡、花寨乡、长安乡、靖安乡、明永乡、平山湖蒙古族乡。
2008年末，全区辖18个乡镇，245个行政村，2014个村民小组。农业人口9.11万户34.49万人。（不含城区数据）