周成王五年（前1038），周公姬旦在此建王城。
平王元年（前770），迁都洛阳，至后晋天福三年（938），先后有东周、隋、唐、后梁、后唐、后晋6朝在此建都。
1913年，始有西工之名。
1928年，冯玉祥驻洛，更名新柳营。
1941年，改为柳营镇。
1948年4月，属洛阳市第五区（乡级区）；9月，改属第三区。
1953年，改属第二区。
1955年，并入老城区。
1956年，升格为县级市区。
同年，北窑乡划入老城区，老城区的马路街街道划入西工区。
1958年，与老城区、郊区邙山公社合并为洛北公社，后改称洛北区。
1975年，复置西工区，同时将原属郊区的关林镇和龙门镇改称关林街道和龙门街道，划归西工区管辖。
1984年，将西工区关林街道和龙门街道，改属郊区管辖。
2000年6月，西工区安乐街道改属洛龙区管辖，原郊区的红山乡和洛北乡的8个行政村改属西工区管辖。
2010年9月，西工区管辖的道北路街道划归老城区管理，将老城区邙山镇管辖的大路口村、史家屯村划归西工区洛北乡管理。