白塔区始建于1948年。因境内的全国重点保护文物辽代白塔而得名。

1999年，撤销太子河区太子河乡，将其所辖的行政村就近并入临近的街道办事处，其中新民村、大林子村、光辉村、北园村、徐柱子村、韩夹河村划入白塔区（铁西街道），将裕民村、国庆村、太子河村、兴隆村划入文圣区（东兴街道）。

2002年，将铁西街道交由辽阳经济开发区代管。

2005年，将原来7个街道整合为6个街道，50个社区合并为27个社区，对4个街道、7个社区、1个居民小区计11处地段的区域界限重新进行了划归和调整。

2011年末，将铁西街道（不含新民社区及硝堡社区曙光路区域）划归太子河区；将太子河区的新华街道，文圣区的武圣、文圣、襄平、南门、东兴（不含河东创业队）5个街道划入白塔区。调整后，长大铁路以东、太子河以西，原白塔区、文圣区所属区域及太子河区的新华街道组建成新的白塔区，区域面积由24平方千米增至50.95平方千米。