嘉定境内唐代时设有疁城乡，故嘉定又别称“疁城”或“疁”。南宋嘉定十年(1217)置嘉定县，以年号为名，县署设于练祁市(今嘉定镇)。元贞二年(1269)升为州治，明洪武二年(公元1396年)复改为县，后经几易隶属，1958年由江苏省划归上海市。
1992年10月，经国务院批准，撤销嘉定县，设立嘉定区，以原嘉定县的行政区域为嘉定区的行政区域，区人民政府驻嘉定镇。
2000年第五次人口普查，嘉定区总人口753070人。其中：新成路街道35079人、真新新村街道79140人、嘉定镇90128人、南翔镇74748人、安亭镇41166人、娄塘镇25711人、封浜镇48570人、马陆镇48395人、戬浜镇27188人、徐行镇19553人、曹王镇17451人、华亭镇15416人、唐行镇12309人、朱家桥镇21036人、外冈镇37949人、方泰镇22817人、黄渡镇42067人、江桥镇48772人、菊园小区14873人、工业区30702人。
2000年初，嘉定区辖2个街道、16个镇。同年，撤销嘉定镇，设立嘉定镇街道；撤销外冈镇、望新镇，设立新的外冈镇；撤销安亭镇、方泰镇，设立新的安亭镇。
2001年6月29日，对上海国际汽车城建设中涉及的青浦区白鹤镇部分区域，即西元村、吴赵村、龚闵村、陈岳村下水浜队、塘湾村杜家村队（共三村两队约5.4平方千米），实行整建制调整，划入嘉定区安亭镇范围。同年，撤销江桥镇、封浜镇，设立新的江桥镇；撤销马陆镇、戬浜镇，设立新的马陆镇；撤销徐行镇、曹王镇，设立新的徐行镇；撤销娄塘镇、朱家桥镇，设立新的娄塘镇；撤销华亭镇、唐行镇，设立新的华亭镇。
2002年末，嘉定区辖3个街道、9个镇、1个市级工业区（嘉定工业区）和1个新区（菊园新区），103个居委会、176个行政村。2003年末，嘉定区辖3个街道、8个镇、1个市级工业区（嘉定工业区）和1个新区（菊园新区），93个居委会、171个行政村，人口51.2万人。
2004年6月30日，嘉定区辖3个街道、8个镇，88个居委会、170个村委会。2004年9月30日，嘉定区辖3个街道、8个镇，89个居委会、169个村委会。2005年末，嘉定区辖3个街道、8个镇：嘉定镇街道、新成路街道、真新新村街道、马陆镇、南翔镇、江桥镇、黄渡镇、安亭镇、外冈镇、徐行镇、华亭镇，共有92个居委会、167个村委会。
2007年末，全区面积464.20平方千米，户籍人口53.79万人，辖3个街道、8个镇：新成路街道、真新新村街道、菊园新区、嘉定镇街道、南翔镇、安亭镇、马陆镇、徐行镇、华亭镇、外冈镇、黄渡镇、江桥镇，以及嘉定工业区、菊园新区，共有110个社区、160个村委会。2009年，撤销安亭镇、黄渡镇，设立新的安亭镇。
2010年第六次人口普查，嘉定区常住总人口1471231人，其中：新成路街道55223人，真新街道106164人，菊园新区管委会60924人，嘉定镇街道81854人，南翔镇139845人，安亭镇232503人，马陆镇172864人，徐行镇165452人，华亭镇46355人，外冈镇80896人，江桥镇256218人，嘉定工业区72933人。
2011年末，嘉定区面积463.55平方千米，户籍人口19.92万户56.21万人，辖4个街道（包括菊园新区）、7个街道、1个工业区，126个居委会、147个行政村。
2012年末，嘉定区面积464.20平方千米，常住人口152.77万人，其中外来人口88.08万人。辖3个街道、7个镇：新成路街道、真新街道、嘉定镇街道、南翔镇、安亭镇、马陆镇、徐行镇、华亭镇、外冈镇、江桥镇，1个新区管委会（菊园新区）、1个市级工业区（嘉定工业区）。共有137个居委会、147个行政村。区政府驻新成路街道博乐南路111号。