云岩区境，元属顺元宣慰司，明初隶贵州宣慰司，隆庆三年（1569年）建贵阳府后，区境为附郭。万历十四年（1586年）置新贵县，区境为附郭。清康熙二十六年（1687）置贵筑县，区境属红边、西上、南隅三里。乾隆十四年（1749年）改贵阳府附郭，区境属内城东北保、西北保及外城西南保、东南保、西北保。民国三年（1914年）置贵阳县，区境隶之。1920年设乡，区境隶贵山、雅关等6乡。1930年改9个区，其中6个区辖今区境。
1941年置贵阳市，1943年设镇，今区境有13个镇。1944年改为区，其中一、二、三、七、九区辖今区境。1949年11月15日贵阳市解放，1950年5月将接管的9个区调为7个区，一、二、七区及六区一部分在今区境。1952年五、六、七区合并为郊区，下设5个乡，其中二、三、四乡在今区境。1955年，改一、二区为云岩区、富水区。1958年富水区并入云岩区。
1996年，云岩区面积67.5平方千米，人口约45.8万人。辖15个街道、1个乡：中华北路街道、威清路街道、中华中路街道、中山西路街道、中山东路街道、宅吉街道、市西路街道、延安中路街道、三桥街道、头桥街道、贵乌路街道、普陀路街道、环城北路街道、黔灵东路街道、北京路街道、黔灵乡。区政府驻毓秀路。
1999年末，云岩区总人口50.76万人，其中农业人口2.16万人。辖15个街道、1个乡，227个居委会、13个行政村。
2000年第五次人口普查，云岩区总人口698988人，其中：中华北路街道9270人，中华中路街道15992人，中山东路街道51293人，中山西路街道15596人，北京路街道43569人，延安中路街道22472人，市西路街道35941人，普陀路街道27830人，环城北路街道21814人，贵乌路街道65009人，黔灵东路街道44062人，威清路街道23515人，头桥街道71194人，三桥街道66298人，宅吉街道48538人，黔灵镇136595人。
2001年末，云岩区总人口53.07万人，其中少数民族人口7.76万人；非农业人口50.81万人。辖15个街道、1个镇，112个居委会、13个行政村。
2002年末，云岩区总人口54.68万人，其中少数民族人口7.97万人；非农业人口51.44万人。辖15个街道、1个镇，119个社区、13个行政村。
2003年末，云岩区总人口54.95万人，其中非农业人口51.9万人；少数民族7万余人。辖15个街道、1个镇，119个社区、13个行政村。
2007年8月30日，经省政府批准，调整云岩区、乌当区、南明区局部行政区域，将乌当区金阳街道的茶园村、金关村、金鸭村、杨惠村、大凹村和南明区后巢乡蔡家关村划归云岩区管辖。
2007年末，云岩区总面积93.57平方千米，其中城区面积25.25平方千米。常住人口60.49万人，其中少数民族人口7.31万人。辖15个街道、1个镇：中华中路街道、中山东路街道、中山西路街道、中华北路街道、北京路街道、延安中路街道、市西路街道、普陀路街道、环城北路街道、贵乌路街道、黔灵东路街道、威清路街道、头桥路街道、三桥路街道、宅吉路街道、黔灵镇。共有134个社区、19个行政村。
2010年第六次人口普查，云岩区常住总人口956906人，其中：中华中路街道16052人，中山东路街道51851人，中山西路街道16515人，中华北路街道9046人，北京路街道41879人，延安中路街道21215人，市西路街道33449人，普陀路街道29801人，环城北路街道19540人，贵乌路街道96917人，黔灵东路街道47553人，威清路街道23439人，头桥街道78355人，三桥街道42707人，宅吉路街道68388人，金关街道53280人，金鸭街道83241人，金惠街道9418人，黔灵镇214260人。2010年末，云岩区常住人口95.83万人。
2011年5月，中华中路街道办事处改制为中华社区服务中心。2011年末，云岩区面积93.57平方千米，其中城区土地面积12.4平方千米；常住人口97.60万人，户籍人口64.55万人；辖17个街道、1个镇、1个社区服务中心，134个社区、19个行政村。
2012年4月，17个街道办事处改制为25个社区服务中心。【撤销中华中路街道，设立中华社区服务中心；撤销中东街道办事处，设立中东、东山社区服务中心；撤销中西街道、延中街道，设立延中社区服务中心；撤销中华北路街道、环北街道，设立中环社区服务中心；撤销北京路街道，设立北京路社区服务中心、省府社区服务中心；撤销市西路街道，设立市西社区服务中心；撤销普陀路街道，设立普陀社区服务中心；撤销贵乌路街道，设立贵乌、金狮、中天社区服务中心；撤销黔灵东路街道，设立黔东、栖霞社区服务中心；撤销威清街道，设立威清社区服务中心；撤销头桥街道，设立头桥、金龙社区服务中心；撤销三桥街道，设立三桥、圣泉社区服务中心；撤销宅吉街道，设立宅吉社区服务中心；撤销金关街道，设立金关、蔡关社区服务中心；撤销金鸭街道，设立金鸭、荷塘、普天社区服务中心；撤销金惠街道，设立金惠社区服务中心（筑政发[2012]58号）】
全区现辖黔灵镇和中华、中环、中东、东山、延中、市西、威清、普陀、北京路、栖霞、黔东、宅吉、省府、金狮、中天、贵乌、头桥、金龙、圣泉、三桥、金关、蔡关、荷塘、普天、金鸭、金惠26个社区服务中心。