战国时，楚国的春申君于此建菰城，因沼泽地里长有很多菰草而得名，又名下孤城。秦灭楚改置乌程县，以此间善酿酒的乌、程两人之姓氏为名。三国吴宝鼎元年（266年）分吴、丹阳两郡置吴兴郡，取吴国兴盛之义，为湖州立郡之始。南朝梁末改吴兴郡为震州，以太湖古名震泽而得名。陈初复为吴兴郡，后废。仁寿二年（602年）置湖州，因滨临太湖而得名。
北宋太平兴国七年（982年）析乌程置归安县，当时吴越纳土归安不久，故名归安。南宋宝庆元年（1225年）改为安剖州。元至元十三年（1276年）改为湖州路。明代为湖州府。1912年后废府，并乌程、归安为吴兴县。1949年于吴兴县城区置吴兴市，1950年改为湖州市。1962年撤销，1970年复置。1981年撤销吴兴县并入湖州市，1983年升为省辖市。
2000年2月2日，浙政发[2000]21号批复同意湖州市旧馆镇3行政村划归织里镇：旧馆镇庙岐山、晒介兜、旧馆等3个行政村划归织里镇管辖。2000年第五次全国人口普查，月河街道44500人、朝阳街道31178人、爱山街道17379人、飞英街道14017人、龙泉街道63500人、杨家埠街道1647人、凤凰街道47062人、织里镇130333人、戴山镇17471人、八里店镇39351人、埭溪镇20485人、道场乡37892人、环渚乡16404人、塘甸乡19040人、弁南乡16831人、南埠乡8328人、妙西乡11091人、白雀乡20029人、龙溪乡19465人、乔溪乡7200人、梅峰乡8557人、青山乡6412人。
2001年6月22日，浙政函[2001]104号批复同意湖州市市区部分乡镇行政区划调整：撤销戴山镇，并入八里店镇，辖63个村，驻地不变。撤销塘甸乡，并入环渚乡，辖34个村，驻地不变。撤销弁南乡、龙溪乡，合并设立杨家埠镇，辖27个村，驻杨家埠村。撤销妙西乡、南埠乡，合并设立妙西镇，辖22个村，驻原妙西乡政府驻地。撤销乔溪乡、梅峰乡，并入埭溪镇，辖39个村、4个居委会，驻地不变。撤销青山乡，并入东林镇，辖32个村、3个居委会，驻地不变。
2003年1月11日，国务院批准（国函[2003]2号）同意设立湖州市吴兴区。吴兴区辖织里、八里店、杨家埠、妙西、东林、埭溪6个镇和道场、环渚、白雀3个乡以及月河、朝阳、爱山、飞英、龙泉、凤凰6个街道。区人民政府驻湖东路。
2003年末，吴兴区辖6个街道、6个镇、3个乡：月河街道、朝阳街道、爱山街道、飞英街道、龙泉街道、凤凰街道；埭溪镇、织里镇、东林镇、妙西镇、八里店镇、杨家埠镇；环渚乡、道场乡、白雀乡。
2006年3月16日，康山街道正式挂牌成立，辖区包括原道场乡的道场村、双塘村、陆家兜村、黄墅村、石泉桥村、福山村、长西村、粮贸社区和原妙西镇的东山村、沙家浜村、基山村等10个行政村、1个社区，办事处驻七里亭路199号。康山街道委托湖州经济开发区管委会管理。2007年2月13日，浙政函[2007]18号批复同意湖州市吴兴区部分行政区划调整：同意道场乡的道场村、双塘村、陆家兜村、黄墅村、石泉桥村、福山村、长西村等7个行政村和粮贸社区以及妙西镇的东山村、沙家浜村、基山村等3个行政村由吴兴区直辖。经调整后，道场乡辖8个行政村，妙西镇辖15个行政村。
2007年2月13日，浙政函[2007]18号批复同意湖州市吴兴区部分行政区划调整：同意道场乡的道场村、双塘村、陆家兜村、黄墅村、石泉桥村、福山村、长西村等7个行政村和粮贸社区以及妙西镇的东山村、沙家浜村、基山村等3个行政村由吴兴区直辖。调整后，道场乡辖8个行政村，乡政府驻地不变（杭长桥南路122号）；妙西镇辖15个行政村，镇政府驻地不变（妙西村）。此次行政区划调整后，吴兴区辖7个街道、6个镇、3个乡：月河街道、朝阳街道、爱山街道、飞英街道、龙泉街道、凤凰街道、康山街道、织里镇、八里店镇、妙西镇、杨家埠镇、埭溪镇、东林镇、道场乡、环渚乡、白雀乡。
2009年8月7日，浙江省政府（浙政函[2009]116号）批复同意同意湖州市吴兴区部分行政区划调整：撤销白雀乡建制，其行政区域连同环渚乡新桥村的区域改由吴兴区政府直辖。调整后，环渚乡辖19个行政村。乡政府驻地不变（新市陌路71号）。湖州市政府批复在此区域内设立2个街道办事处：（一）仁皇山街道办事处。下辖仁皇山一、仁皇山二、金色地中海、天盛花园、垄山、建国、金家兜、白雀、桥西社区等9个社区以及俞家田村、沿圩湾村、桥东村等3个行政村。街道办事处驻地设在桥西社区（原白雀乡政府驻地）。（二）滨湖街道办事处。下辖太湖阳光假日、黄龙洞、横塘桥、莫家田、湖滨、小梅、水产社区等7个社区以及太史湾村、渔山村、姚家坝村、红旗村、新桥村等5个行政村。街道办事处驻地设在湖滨社区。调整后，全区辖9个街道、6个镇、2个乡：月河街道、朝阳街道、爱山街道、飞英街道、龙泉街道、凤凰街道、康山街道、仁皇山街道、滨湖街道、织里镇、八里店镇、妙西镇、杨家埠镇、埭溪镇、东林镇、道场乡、环渚乡。
