1983年将咸阳地区改为咸阳市后，原县级咸阳市改置秦都区。1986年12月经国务院批准析秦都区乐育路东部地置渭城区，1987年5月正式成立。因境内曾为西汉渭城县而得名。
1996年，渭城区面积272平方千米，人口33.7万人。辖3街道1镇7乡：文汇路街道、新兴路街道、中山街道、底张镇、渭阳乡、渭城乡、周陵乡、窑店乡、正阳乡、北杜乡、韩家湾乡。区政府驻抗战路。
1997?年，撤销渭阳乡、渭城乡、周陵乡、窑店乡、正阳乡、北杜乡，设立渭阳镇、渭城镇、周陵镇、窑店镇、正阳镇、北杜镇。调整后，渭城区辖3个街道、7个镇、1个乡。
2000年第五次人口普查，渭城区常住总人口366099人，其中：中山街道32699人、文汇街道53887人、新兴街道49248人、渭阳镇64451人、渭城镇21590人、窑店镇22969人、正阳镇21924人、周陵镇39687人、底张镇24976人、北杜镇18392人、韩家湾乡16276人。
2001?年，撤销渭阳镇设立渭阳街道，撤销韩家湾乡并入正阳镇。调整后，全区辖辖4个街道、6镇：中山街道、文汇路街道、新兴街道、渭阳街道、渭城镇、窑店镇、正阳镇、周陵镇、底张镇、北杜镇。（?年共有30个社区、149个行政村）
2006年，全区总面积268平方千米，总人口42.56万人。辖中山、渭阳、新兴路、文汇路4个街道和周陵、北杜、底张、正阳、窑店、渭城6个镇，130个行政村、37个社区。
2010年1月19日，《民政部关于陕西省咸阳市渭城区人民政府驻地迁移的批复》（民函[2010]17号）：经国务院批准，同意咸阳市渭城区人民政府驻地由中山街道渭阳东路4号迁至渭阳街道文林路9号。
2010年第六次人口普查，渭城区常住总人口438327人，其中：中山街道29758人，文汇路街道76473人，新兴街道58778人，渭阳街道105830人，渭城镇23229人，窑店镇22759人，正阳镇38051人，周陵镇32550人，底张镇30663人，北杜镇20236人。
2011年，撤销渭城镇、窑店镇、正阳镇、周陵镇、底张镇，设立渭城街道、窑店街道、正阳街道、周陵街道、底张街道。调整后，全区辖9个街道、1镇：中山街道、文汇路街道、新兴街道、渭阳街道、渭城街道、窑店街道、正阳街道、周陵街道、底张街道、北杜镇。
2012年末，渭城区面积268.8平方千米，户籍人口412207人，常住人口44.06万人。2013年末，渭城区辖9个街道、1个镇，共有41个社区、130个行政村，区政府驻文林路。
2015年，撤销北杜镇，设立北杜街道。调整后，全区辖10个街道：中山街道、文汇路街道、新兴街道、渭阳街道、渭城街道、窑店街道、正阳街道、周陵街道、底张街道、北杜街道。
