牧野区原名郊区，建区于1955年，于2004年2月区划调整后更名。

2000年，郊区辖1个镇、2个乡。根据第五次人口普查数据，全区总人口141856人，其中：王村镇30467平原乡53705牧野乡57684

2003年12月25日，国务院批准（国函[2003]134号）：郊区更名为牧野区。将红旗区的东干道、北干道、荣校路、花园4个街道和原新华区的新辉路、卫北2个街道划归牧野区管辖；将新乡县洪门镇的定国、吕村、堡上、孙村、东聂庄、秦庄6个村划归牧野区管辖。将原郊区平原乡的孟营一村、孟营二村、孟营三村、城关、东关、骆驼湾、马小营、张庄、段村、留庄营、饮马口、西马小营、臧营13个村划归红旗区管辖。将原郊区的平原乡（不含孟营一村、孟营二村、孟营三村、城关、东关、骆驼湾、马小营、张庄、段村、留庄营、饮马口、西马小营、臧营13个村）划归卫滨区管辖。调整后，牧野区辖和平路、东干道、北干道、荣校路、花园、新辉路、卫北7个街道和王村镇、牧野乡。区人民政府驻学院路。

2004年，全区辖王村镇、牧野乡2个乡（镇）和东干道、北干道、花园、荣校路、新辉路、卫北、和平路7个街道办事处，共57个行政村和34个社区居委会。辖区总面积93平方千米，总人口29.5万人，其中非农业人口22.26万人，农业人口7.26万人。

截至2005年12月31日，牧野区辖7个街道、1个镇、1个乡：新辉路街道、卫北街道、荣校路街道、北干道街道、东干道街道、花园街道、和平路街道；王村镇；牧野乡。