战国时期，秦孝公设立斄县，东汉初撤销，永平八年（65）在斄城复设武功县，北魏太平真君七年（446）撤销，太和十一年（487）又将美阳县迁设在斄城，北周建德三年（574）撤销。
此后，其地一直是武功县的一部分。
清代设立杨陵镇。
1979年2月，成立武功县杨陵特区。
1982年6月，特区改属宝鸡市直辖。
1982年10月，将扶风县的五泉公社划归特区。
1982年11月23日，国务院批准在杨陵镇设立县级杨陵区，仍属宝鸡市直辖。
1983年11月1日，改属咸阳市直辖。
1984年5月9日，咸阳市杨陵区人民政府成立。
1997年7月29日，陕西省杨凌农业高新技术产业示范区成立，杨陵区人民政府改由陕西省杨凌农业高新技术产业示范区领导。
2008年扶风县揉谷乡划归杨陵区管辖。