1949年为西安市一、二、七区，1954年合并成立碑林区，因区内碑林得名。1960年撤销并入雁塔区，1962年复设碑林区。1966年改名向阳区，1972年复原名。
1990年末，辖境东至金花路，西至四府街东侧―劳动南路东侧一线，南至南二环路，北至东大街―西大街东段南侧―南城河西段一线，面积22平方千米，人口487305人，区政府驻书院门13号，辖10个街道，452个居委会（含家委会）、20个行政村。
1996年，碑林区面积22平方千米，人口53.7万人，辖10个街道：和平路街道、柏树林街道、南大街街道、南院门街道、长乐坊街道、东关南街街道、太乙路街道、长安路街道、张家村街道、文艺路街道。
2000年第五次人口普查，碑林区常住总人口698755人，其中：南大街街道10944人、和平路街道22234人、柏树林街道34449人、南院门街道13447人、长乐坊街道75654人、东关南街街道65638人、太乙路街道123675人、文艺路街道98950人、长安路街道71815人、张家村街道137364人、碑林区虚拟街道44585人。
？年，南大街街道并入南院门街道，和平路街道并入柏树林街道。
2005年10月19日，民政部批准（民函[2005]285号）西安市碑林区政府驻地由书院门迁至南二环西段。
2010年第六次人口普查，碑林区常住总人口614710人，其中：南院门街道22976人，柏树林街道49949人，长乐坊街道78299人，东关南街街道74648人，太乙路街道121465人，文艺路街道81817人，长安路街道57416人，张家村街道128140人。
2012年末，碑林区面积22.9平方千米，户籍人口711773人，常住人口62.08万人。2013年末，碑林区辖8个街道，共有100个社区，区政府驻南二环西段。
