明代分属河间府静海县和武清县，清代归属天津府。民国年间属天津县辖。1949年杨柳青镇为天津专署驻地。1953年设天津市西郊区，1971年区政府由李七庄迁至杨柳青。1992年3月更名西青区。
1986年，西郊区面积540平方千米，人口28.11万人，其中农业人口23万人。区政府驻杨柳青。辖杨柳青、南河2个镇和西营门、中北斜、上辛口、张家窝、李七庄、大寺、王稳庄7个乡，下设35个居委会、149个行政村。
1996年，西青区面积506.1平方千米，人口约30万人。辖5镇4乡：杨柳青镇、张家窝镇、大寺镇、南河镇、王稳庄镇、李七庄乡、中北斜乡、上辛口乡、西营门乡。区政府驻杨柳青镇。
2000年第五次人口普查，西青区总人口433697人，其中：西营门街道29014人、李七庄街道34330人、中北镇66784人、杨柳青镇105135人、辛口镇38324人、张家窝镇36258人、南河镇32349人、大寺镇47860人、王稳庄镇33525人、工农联盟农场5825人、杨柳青农场4293人。
2001年，西青区区划调整前，辖3个街道（其中有农业街道2个）、7个镇。2001年底，西青区辖2个街道（其中有农业街道2个）、7个镇：李七庄街道、西营门街道，杨柳青镇、中北斜镇、辛口镇、南河镇、王稳庄镇、大寺镇、张家窝镇。
2009年，南河镇更名为精武镇。