红塔区历史悠久，开发较早。先秦时属古滇国地。

汉武帝元丰二年（公元前109年）置益州郡俞元县。

蜀汉时为建宁郡俞元县地，两晋时为晋宁郡俞元县地。

隋时置宁州总管府西爨地。唐贞观年间置求州。玄宗时，云南为南诏控制。肃宗上元元年（公元760年），南诏以澄江为河阳郡，郡下辖温富州。温富州的设置，使玉溪市红塔区在历史上开始成为州一级的行政单位。

宋代大理国时为河阳郡休制部，元代至元十三年公元（1276年）设新兴州，隶属澄江府，明清沿袭。

辛亥革命后，1912年（民国元年）国民政府撤销了府、州两级建制，由省直接管辖县，新兴州的建制被撤销，改为新兴县，管辖范围与原来的新兴州相同。

民国2年（公元1913年），因新兴县与广东肇庆的新兴县同名，又改名为玉溪县。

中华人民共和国成立后，于1950年1月1日成立玉溪县人民政府。随着经济、社会的发展，1983年9月9日玉溪县改为玉溪市（县级）。

1998年3月15日，原县级玉溪市随玉溪地区改为地级玉溪市而改为红塔区。