河北区是天津市区退海成陆最早地区之一。早在战国时期已有先民足迹，隋唐时期有人定居。

元代属大都路郭州武清县，延佑三年（1316年）于直沽设海津镇，属于海津镇管辖。

明永乐二年（1404年）又在直沽设天津卫，卫城的东门外和北门外地区属顺天府武清县。

清雍正三年（1725年）三月，改天津卫为天津州，属河间府；九月，又改天津州为直隶州，管辖武清、青县、静海三县。河北区属天津州或天津直隶州管辖。

雍正九年（1731年），吏部议覆直隶总督唐执玉的奏请，认为“天津直隶州系水陆通衢，五方杂处，事务繁多，请升州为府，设知府；附郭置天津县，设知县”；与原辖之青县、静海，及沧州、南皮、盐山、庆云统归天津府辖，直至1912年中华民国成立。

中华民国建立后，初袭清制。

1913年废除府制，实行省、道、县三级。1914～1927年属直隶省津海道天津县。

1928年国民政府将天津改为特别市，市下设区。之后，今区境先后隶属于几个区。直至1952年区境才有了完整的政区，时称三区，1956年改称河北区。