新洲史称邾。战国末期，楚宣王灭邾，其地并入楚，名邾城。秦置邾邑，汉置邾县，属江夏郡。魏晋南北朝时先后易名西陵县、南安县、齐安郡、衡州。隋开皇初，改衡州为黄州，于此首建黄冈县，至唐中和末一直为州、县治地，历经304年。公元885年，州、县治东移，乃为黄冈县之西半部，称黄冈西乡。因黄州易址，新洲又俗称旧州，隶黄州（府）。
1951年，黄冈县分为两县，其西半部析置建立新洲县，隶属黄冈专（地）区。1983年8月，新洲县划归武汉市管辖。1998年9月15日，国务院（国函[1998]77号）批准同意撤销新洲县，设立武汉市新洲区，以原新洲县的行政区域为新洲区的行政区域，区人民政府驻城关镇。
1985年，新洲县面积1481.61平方千米，人口78万余人。辖3个县辖镇（城关镇、阳逻镇、仓埠镇）和12个区（下辖15个镇、45个乡）：新洲区（刘集乡、顾岗乡、大渡乡、肖桥乡、联合乡）、阳逻区（金台镇、毛集乡、余集乡、武湖乡、施岗乡）、辛冲区（辛冲镇、单岗乡、河东乡、马河乡、周河乡）、徐古区（徐古镇、潘塘镇、桃花乡、柳河乡、李店乡、桃源乡）、旧街区（旧街镇、新集镇、黄林乡、王屋乡、利河乡、贺桥乡）、三店区（三店镇、红旗乡、前进乡、幸福乡、和平乡、新胜乡）、双柳区（刘镇镇、大埠镇、龙口乡、殷店乡、汪林乡）、凤凰区（凤凰镇、张店镇、民主乡、胜利乡）、李集区（李集镇、新街乡、刘溪乡、方杨乡、觉明乡）、仓埠区（周铺镇、南极乡、毕铺乡、杨裴乡）、孔埠区（孔埠镇、白洋乡、双河乡、八里乡）、汪集区（汪集镇、冯铺乡、宝龙乡、复兴乡、长岭乡）。
1986年7月，市民政局同意撤销新洲涨渡湖农管处，将其所辖地域连同冯铺乡的滨湖村划给大埠镇管理，并将大埠镇由区辖镇调整为县辖镇。变更管辖区域后，大埠镇面积115.97平方千米，人口4495户20717人。
1986年11月7日，省政府同意撤销新洲、辛冲、旧街、阳逻、徐古、三店、双柳、凤凰、李集、仓埠、孔埠、汪集共12个区和刘镇镇。撤销顾岗、大渡、肖桥、联合、单岗、河东、马河、周河、黄林、王屋、利河、贺桥、毛集、余集、武湖、施岗、桃花、柳河、李店、桃源、红旗、前进、幸福、新胜、龙口、殷店、汪林、民主、胜利、新街、刘溪、觉明、南极、毕铺、杨裴、白洋、双河、八里、冯铺、宝龙、复兴、长岭共42个乡。设立双柳镇，镇政府驻刘镇。设立四合乡，乡政府驻四合庄。行政区划调整后，新洲县由原来的12个区、18个镇、45个乡调整为：辛冲、新集、三店、凤凰、李集、仓埠、周铺、阳逻、双柳、大埠、金台、汪集、张店、旧街、徐古、潘塘、孔埠、城关18个镇及和平、四合、方杨、刘集4个乡。（注：四合乡实际没有设立；省政府于1989年决定撤销四合乡）【1989年，撤销四合庄乡，其行政区域划归旧街镇、辛冲镇管辖】
1996年，新洲县面积1500平方千米，人口约90.5万人，辖18个镇、3个乡：城关镇、辛冲镇、旧街镇、新集镇、徐古镇、潘塘镇、三店镇、凤凰镇、张店镇、汪集镇、李集镇、仓埠镇、周铺镇、孔埠镇、金台镇、阳逻镇、双柳镇、大埠镇、刘集乡、方杨乡、和平乡。境内有2个大型国有农场。县政府驻城关镇。
1999年12月，撤销城关、阳逻、仓埠、汪集、李集、三店、潘塘、旧街、双柳9个镇，设立邾城、阳逻、仓埠、汪集、李集、三店、潘塘、旧街、双柳9个街道。调整后，新洲区辖9个街道、9个镇、3个乡。
2000年第五次人口普查，新洲区总人口902380人，其中：邾城街道98035人，阻逻街道106551人，仓埠街道22924人，汪集街道45703人，李集街道34605人，三店街道50850人，潘塘街道33669人，旧街街道45479人，双柳街道34557人，辛冲镇61653人，新集镇27928人，徐古镇41346人，凤凰镇28910人，张店镇24948人，周铺镇35518人，孔埠镇37161人，金台镇29914人，大埠镇23257人，刘集乡48778人，和平乡29541人，方杨乡25125人，道观河风景旅游管理处4822人，涨渡湖农场7308人，龙王咀农场3798人。
2001年5月，撤销刘集乡，并入邾城街道；撤销金台镇，并入阳逻街道；撤销周铺镇、方杨乡，并入仓埠街道；撤销孔埠镇，并入汪集街道；撤销张店镇，并入李集街道；撤销和平乡，并入三店街道；撤销新集镇，并入旧街街道；撤销大埠镇，并入双柳街道。2004年，设立涨渡湖街道，以原涨渡湖和龙王咀两个农场区域为其管辖区域。
2004年末，全区面积1409.7平方千米，总人口957576人。辖邾城、阳逻、仓埠、李集、三店、汪集、旧街、双柳、潘塘、涨渡湖10个街道和辛冲、徐古、凤凰3个镇，48个居委会、549个行政村（一说，45个居委会、550个行政村）。
2005年末，新洲区辖10个街道、3个镇：邾城街道、阳逻街道、仓埠街道、汪集街道、李集街道、三店街道、潘塘街道、旧街街道、双柳街道、涨渡湖街道、辛冲镇、徐古镇、凤凰镇。共有49个居委会、581个行政村。
2010年第六次人口普查，新洲区常住总人口848760人，其中：邾城街道161628人，阳逻街道156158人，仓埠街道67496人，汪集街道66500人，李集街道46483人，三店街道67832人，潘塘街道29059人，旧街街道63850人，双柳街道49364人，辛冲镇55080人，徐古镇31067人，凤凰镇23188人，道观河风景旅游管理处4783人，涨渡湖农场7664人，龙王咀农场3366人，阳逻开发区14724人，新洲原种场518人。
2010年末，全区户籍人口979240人，其中非农业人口220731人。辖10个街道、3个镇、1个开发区、1个风景旅游区，56个社区、592个行政村。
2011年末，全区总面积1500.66平方千米，户籍人口960866人，其中非农业人口212907人。辖10个街道、3个镇、1个开发区、1个风景旅游区，58个社区、596个行政村（武汉年鉴2012）。
2012年末，全区常住人口85.42万人，户籍总人口94.63万人。其中，农业人口73.1万人，非农业人口21.53万人。
2015年，撤销辛冲镇，设立辛冲街道（鄂民政函[2015]157号，武民政[2015]39号）；撤销徐古镇，设立徐古街道（鄂民政函[2015]156号，武民政[2015]40号）。调整后，全区辖12个街道、1个镇：邾城街道、阳逻街道、仓埠街道、汪集街道、李集街道、三店街道、潘塘街道、旧街街道、双柳街道、涨渡湖街道、辛冲街道、徐古街道、凤凰镇，以及道观河风景旅游管理处、阳逻开发区。