因境内西山得名。

明洪武十五年（1382年），云南府下设昆明、昆阳等11个州县。昆明县乡村设置25里，其中的黑林里、沙浪里、班庄里、利一里、普坪里、石鼻里、高峣里等是今区域（指2004年区划调整前的西山区，下同）。

同治、光绪年间（1862年—1897年），改里为堡，昆明县辖43堡，其中大渔堡、海源堡、西华堡、沙朗堡、厂口堡、土堆堡、大西堡、张家堡、高峣堡，明朗堡、多依堡、乐亩堡，头村堡，范竹堡、桃园堡等15堡为今西山区域。

民国初期，乡村区划沿袭清制。

民国二十七年（1938年），昆明县改堡为乡，设8区6镇39乡，今区境为第五区的范竹乡及莲花乡、北仓乡部分地；第六区的沙朗乡、厂口乡、龙庆乡、桃园乡；第七区的西马乡、西华乡、土堆乡、张家乡、云林乡、海源乡、碧鸡乡及大渔镇；第八区的多依乡、明朗乡、乐亩乡、永靖乡等4区1镇18乡。

民国二十八年（1939年），国民政府推行保甲制度，昆明县设10乡6镇，区内为大渔镇、灵源乡、北新乡、玉案乡、西碧乡及范的乡部分地，一直沿袭到1953年市县合并撤销昆明县建制。