湟中历史悠久，西汉以前，湟中地区为羌人世居之地。
汉武帝元鼎六年（前111年）置护羌慰，管辖甘青地区羌人事务。
汉宣帝神爵二年（前60年）后将军赵充国平定河湟羌人后，在今湟源县境置临羌县，湟中地区隶金城郡临羌县。
东汉建安十年（205年）后，湟中县地改隶新置的西平郡西都县（均治今西宁）。
魏晋间，临羌县治移至今湟中县多巴镇，史称临羌新城。
今湟中县地分属西都、临羌两县辖。
东晋及十六国时期，前凉、前秦、后凉、南凉、西秦、北凉相继统治青海东部地区，政权迭经变更，但西平郡、西都县、临羌县名称递相沿袭。
北魏据有青海东部后，废临羌县，今湟中县地区隶鄯善镇西平郡西都县辖。
西晋末年辽东鲜卑吐谷浑部迁至甘青地区，后渐强大，以青海为中心建起游牧国家。
北魏孝昌二年（526年），西平郡、西都县迁治所于今乐都，西宁及其以西地区包括今湟中县成为吐谷浑国辖地。
西魏大统十四年（548年）前后，魏兵又从吐谷浑手中收回今西宁、湟中一带地方。
北周时，湟中地区隶鄯州乐都郡西都县。
隋代隶西平郡湟水县（均治今乐都）。
唐初隶鄯州湟水县，仪凤三年（678年）后，隶鄯州鄯城县（治今西宁）。
安史之乱后，成为吐番帝国辖区。
北宋时，河湟流域曾兴起吐蕃地方政权——唃厮啰，湟中地区为唃厮啰政权辖地。
宋崇宁三年（1104年），宋朝统治青海东部，今湟中县地区为西宁州辖地。
宋还在今湟中县境设清平寨、宁西城等政区单位。
宋室南迁后西宁州被金占领，公元1138年西宁州又归西夏管辖。
蒙古成吉思汗二十二年（1227年），蒙古军攻占西宁地区，蒙哥三年（1253年）隶吐蕃等处宣慰使司，元至元二十三年（1286年）后，隶甘肃行省西宁州。
明洪武六年（1373年），设西宁卫。
湟中地区归西宁卫辖。
清初，沿袭明代卫所制。
雍正三年（1725年）改西宁卫为西宁府，府下设县，湟中地区属西宁府西宁县。
1943年十二月，将西宁县治移至鲁沙尔镇。
1946年元月，将西宁县正式改名为湟中县，以地处湟水中游、史称古湟中而得名。
1949年中华人民共和国建立后，仍称湟中县，隶青海省人民政府直辖。
1960年2月改隶西宁市，1961年8月复改为直属县。
1978年10月19日经国务院批复同意，新设海东地区和平安县，划出湟中县东部7个公社归平安县，湟中县归海东行政公署管辖。
1999年12月5日，湟中县划归西宁市管辖。
2020年7月撤销湟中县，设立西宁市湟中区，以原湟中县的行政区域为湟中区的行政区域，政府驻地不变。