西汉至南朝为味县地。
汉属益州郡。
三国蜀汉属建宁郡。
北周、隋、唐为南宁州地。
唐武德四年（621）置西平州（治今西平街道），贞观八年（634），改西平州为盘州（今贵州普安），州城渐废。
天宝末为南诏、爨部地。
宋大理时为易陬笼，隶石城郡。
元至元十三年（1276）改置交水县，属霑益州。
明洪武十五年（1382）设曲靖府，裁交水、石梁、罗山3县并入沾益州（即州辖县）。
天启五年（1625），移州治于交水城（今西平街道）。
清顺治十六年（1659）霑益州治自今宣威市移交水城（今西平街道）。
清雍正五年（1727），割沾益州新化里至高坡顶以北之地设宣威州，以南沿为沾益州，属曲靖军民府。
1913年，府州改县，沾益州改为沾益县。
1929年直属云南省。
1950年3月，成立沾益县人民政府。
1958年撤沾益县，并入曲靖县，驻沾益镇（今西平街道）。
1983年9月9日，经国务院批准撤销沾益县、曲靖县，以两县区域设立曲靖市（县级）。
1997年5月6日，经国务院批准撤销曲靖市（县级），设立麒麟区和沾益县。
2016年3月28日，撤销沾益县，设立曲靖市沾益区，名称沿用至今。