西周时，属谭国。
东周庄王十三年（前684）属齐国泺邑；战国时，改称历下邑。
秦统一后，属济北郡历下邑。
西汉景帝四年（前153），属新设置的历城县。
至1929年济南设市前，境域均属历城县辖领。
1929年7月，济南市成立，境域由历城县划归济南市。
1930年，济南市划分为10个区，境域分属第四、五、六、八、九、十区。
1945年，济南市设防11个区，境域分属第八、十一、四、五区。
1950年12月，济南市划分为6个市区、5个郊区、2个直属乡（镇），境域分属第三区、第四区、郊一区、郊二区、郊三区、郊四区和泺口镇。
1955年9月，第四区更名为天桥区，属济南市。
1956年，泺源区撤销，部分地区划归天桥区。
1957年12月，济南市郊区并入历城县，历城县划归济南市，境域分属天桥区、历城县和齐河县等。
1960年6月，历城县北园公社划归天桥区辖领，翌年7月，北园公社复归历城县领导。
1966年9月，天桥区改称向阳区。
1973年7月，向阳区复称天桥区，沿用至今。