明万历五年(1577)设东安县。1914年改云浮县。1992年撤县设市（县级）。
1994年4月5日，国务院批准（国函[1994]24号）：云浮市升格为地级市，新设云城区，云城区辖云城、高峰、河口、六都、安塘5个街道办事处和腰古、思劳、都骑、杨柳、南盛、（石达）石、茶洞、托洞、富林、镇安、白石、高村12个镇，区人民政府驻云城街道办事处。
1996年1月9日，民政部批准（民行批[1996]1号）将云城区的六都、高村、白石、镇安、富林、托洞、茶洞、南盛、（石达）石9个镇划归新设立的云安县管辖。调整后，云城区面积757.5平方千米，人口25.9万人，辖4街道4镇：云城街道、高峰街道、河口街道、安塘街道、都骑镇、思劳镇、杨柳镇、腰古镇。
2000年第五次全国人口普查，云城区常住总人口261636人，其中：云城街道115883人、高峰街道27573人、河口街道22953人、安塘街道19347人、都骑镇21640人、杨柳镇13973人、腰古镇24164人、思劳镇16103人。
2002年，云城区辖云城、高峰、河口、安塘4个街道和都骑、腰古、杨柳、思劳4个镇，92个村委会、17个居委会。
2003年12月，杨柳镇与都骑镇合并，设立都杨镇。调整后，云城区辖4个街道、3个镇：云城街道、高峰街道、河口街道、安塘街道、都杨镇、思劳镇、腰古镇。
2009年末，云城区面积757平方千米，辖4个街道、3个镇，18个社区、92个行政村。区政府驻云城街道解放中路。
2010年第六次人口普查，云城区常住总人口318145人，其中：云城街道164967人，高峰街道29459人，河口街道31154人，安塘街道20096人，腰古镇23672人，思劳镇15863人，都杨镇32934人。
2012年末，云城区面积761.8平方千米。户籍人口30.6万人，常住人口32.16万人。辖4个街道、3个镇。
2014年9月9日，国务院（国函[2014]120号）批复同意将原云安县的前锋镇、南盛镇划归云城区管辖，将云城区的都杨镇划归新设立的云安区管辖。