唐仪凤二年（677）为永兴县治所在地；唐天宝元年（742）即为萧山县治所在地。
于北宋太平兴国三年（978）分属崇化、昭明2乡；元至元十六年（1279）改崇化乡为二十都，昭明乡为二十一都；明清仍沿元制；清宣统二年（1910）设城区；1929年城区撤销，划分为九个里，属第一区；1932年第一区分设为市东、河北、市西、河南、西河5个镇；1933年又将市东划分为桥东、桥西2镇；1934年上述6个镇合并为城厢镇；1938年第一区改称城区；1939年城区改为东岳区，城厢镇先由县直属，后为东岳区管辖；1945年为县辖镇；1949年5月5日城厢镇解放，属于城区；1950年2月，城厢镇属于城厢区，同年7月改为西蜀区，同时城厢镇从西蜀区划出，由县直属；1958年10月改为城厢人民公社，下设3个大队，辖16个居民村；1959年6月恢复镇建制；1961年9月设湘湖区，城厢镇属湘湖区管辖；1963年2月湘湖区撤销，仍为县直属镇；1988年1月萧山撤县设市，城厢镇为市治所在地；1992年5月撤区扩镇并乡，城北、城东、新塘、裘江、来苏、城南、石岩7个乡并入城厢镇，改设办事处，同时长山镇的柳桥、塘湾、墩里吴3个村划入城北办事处；1994年12月31日设立通惠、江寺、城西3个街道办事处；1996年5月24日西兴镇的东湘、杜湖、湖头陈3个村划入城厢镇，同时设立镇直属村管理办公室；1998年8月26日撤销新塘、来苏、石岩3个办事处，并从城厢镇划出，设立新塘、来苏、石岩3个乡；至2000年年底，城厢镇下设城北、城东、裘江、城南4个农村办事处和通惠、江寺、城西、北干4个城区街道办事处；2001年7月撤销城厢镇所属的8个办事处，并在原城西、通惠、江寺办事处行政区域内设立城厢街道，其余办事处划出另建北干、新塘、蜀山3个街道；2002年3月将新塘街道的高桥、新桥头、车家埭、梅花楼、徐家河居民区和蜀山街道的仙家里、南门居民区划归城厢街道管辖，将城厢街道的商城西村、通达里居民区划归新塘街道管辖，其行政区划和名称沿用至今。