商、西周属莱子国。
春秋先后为莱子国、牟子国领地。
战国属齐东境。
秦为齐郡腄（音chuí）县。
西汉于今之牟平设东牟县，隶属青州东莱郡。
公元前182年封齐悼王之子刘兴居为东牟侯。
新莽改称弘德县。
后汉时置为青州东莱郡东牟县。
曹魏时为青州长广郡所辖。
晋初撤东牟县，其地并入治所在今福山区的牟平县地。
北魏属光州东牟郡牟平县地。
齐周时属光州东莱郡文登县地。
隋代属青州东莱郡文登县地。
唐麟德二年（665），析文登县于汉东牟故城（今牟平城）置牟平县。
从此，牟平地、名相符。
天会九年（1131），于登州牟平县治，别置宁海军，金大定二十二年（1182），升宁海军为宁海州，治所仍在牟平城，辖牟平、文登二县，隶属山东东路。
元因之，初隶于益都路，继隶于淄莱路，至元九年（1272）直隶于中书省。
明初，为山东布政使司登州府宁海州，省牟平县入宁海州，领文登县。
清因之，不辖县。
1913年废州为宁海县；1914年，因避同浙江省的宁海县重名改复牟平县，初属胶东道，1925年改属东海道，1928年道废直隶山东省。
此时牟平境域包括现牟平、莱山全境，乳山、芝罘大部，海阳、文登个别地域。
抗日战争时期，牟平政区多次变动。
1941年1月，牟平县抗日民主政府成立，先属胶东行政区，后改属东海专区。
同年5月，将八、九、十区全部和七区南部的3个乡镇、六区南部的4个乡镇划归牟海县，后改为乳山县。
1942年1月，将上庄口以东133个村划归文西县（1945年改为昆嵛县）。
1944年11月，将鹊、垛二山以西两区部分村划归牙前县。
1947年将牟平划为牟东和牟平两县，1948年7月两县又合为牟平县。
中华人民共和国成立后，牟平先后属文登、莱阳专区。
1950年1月，撤销于1944年成立的牙前县，原牟平划出的村庄大都重新划回牟平。
1956年3月，将1942年5月成立的文西县后改为昆嵛县撤销，划出的村划回牟平成立龙泉区。
1958年8月将莱山、初家2乡划归烟台市。
同年11月，牟平县并入烟台市。
1959年11月牟平复县，乳山县6处公社划入牟平，莱山、初家2公社仍留烟台市。
是年，牟平县隶属烟台专区。
1962年原乳山县划出的6处公社划回乳山，留烟台的莱山人民公社划回牟平县。
1965年初家人民公社从烟台市划回牟平县，1977年再次划归烟台市。
1983年11月牟平县改属烟台市。
1994年7月撤销牟平县，设立烟台市牟平区，将原牟平县的莱山、解甲庄2镇划归新设烟台市莱山区。