红塔区历史悠久，先秦时属古滇国地。
西汉元封二年（前109）属益州郡俞元县，蜀汉时为建宁郡俞元县地，两晋时为晋宁郡俞元县地。
隋朝置宁州总管府西爨地。
唐代贞观年间属求州。
南诏赞普钟九年（760）设置温富州，属河阳郡。
温富州的设置，使玉溪市红塔区在历史上开始成为州一级的行政单位。
大理国时为河阳郡休制部。
元代至元十三年（1276）设新兴州，隶属澄江府，明清两代沿袭。
1912年改称新兴县，次年改为休纳县。
1916年因玉溪大河“形似玉带，溪水清澈如碧玉”而改名玉溪县。
1958年玉溪、江川两县合并，仍称玉溪县。
1961年又重新分开。
1983年9月9日改为玉溪市（县级），隶属于玉溪地区。
1999年12月13日，撤销玉溪地区，设立玉溪地级市，原县级玉溪市改为市辖区红塔区。