1996年1月1日，国务院（国函[1996]1号）批准同意设立阜阳市颍州区，区人民政府驻颍南大道，颍州区辖鼓楼、颍西、清河3个街道办事处和王店、程集、西湖、九龙、三十里铺、马寨6个乡镇。
1996年末，全区面积481平方千米，总人口55.4万人，其中农业人口41.1万人，非农业人口14，3万人。辖4街道4镇2乡：鼓楼街道、颍西街道、清河街道、文峰街道、程集镇、王店镇、西湖镇、九龙镇、马寨乡、三十里铺乡。
2000年第五次人口普查，颍州区常住总人口582400人，其中，鼓楼街道43160人，文峰街道97502人，清河街道44425人，颍西街道68152人，王店镇64517人，程集镇37714人，三合镇31705人，西湖镇41212人，九龙镇37493人，三十里铺镇45711人，马寨乡39907人，京九路虚拟街道30902人。
2004年末，颍州区总面积496平方千米，总人口61万人，辖4个街道、6个镇、1个乡。
2006年，经安徽省政府同意，安徽省民政厅《关于同意将阜南县袁集镇划归阜阳市颍州区管辖的批复》文件批准同意将阜南县袁集镇整建制划归颍州区管辖。10月10日，阜阳市政府举行交接会议，将阜南县袁集镇正式划归颍州区管辖。调整后的颍州区共辖13个乡、镇、办事处，237个村，面积591.3平方千米，人口68.29万人。袁集镇位于阜阳市近郊，距阜阳市10千米，人口4.5万人。
2010年第六次人口普查，颍州区常住总人口691698人，其中，鼓楼街道46656人，文峰街道131387人，清河街道61357人，颍西街道83352人，西湖景区街道8366人，阜阳开发区京九办事处88397人，王店镇50300人，程集镇35490人，三合镇28176人，西湖镇25256人，九龙镇31642人，三十里铺镇32231人，袁集镇33777人，马寨乡35311人。
2013年，省民政厅（民地字[2013]197号）批复同意将阜南县的三塔集镇整建制划归阜阳市颍州区管辖（2014年1月3日正式移交）。三塔集镇面积69.7平方千米，人口7.62万人，辖17个村委会、248个自然村，整建制划归颍州区管辖后，颍州区面积由546.6平方千米扩大到616.3平方千米，人口由75.4万人增加到83万人，辖1乡、8镇和5个街道，共194个社区、村（居）委会。
