临渭区历史悠久。春秋时期,秦武公十年(前688),在渭河以北设立下邽县。秦统一中国后,在下邽之东设莲勺县,隋大业元年(605)莲勺并入下邽;前秦苻坚甘露二年(360),在渭河以南设置 渭南县,西魏废帝二年(553),在阳郭塬一带曾设灵源县、中源县。自汉高祖二年(前205)以后,曾多次设郡,历经数次变异沿革,分合兴废。元代至元元年(1264),下邽并入渭南,从此,渭河南北统一于渭南县。其后虽隶属变换频繁,但疆域未变。1984年1月,渭南县改设渭南市(县级)。1995年5月,原渭南地区改设渭南市(地级)时,县级渭南市撤销,改设临渭区(县级),沿用至今。
临渭区行政区划变化颇多。唐武德初年,渭南县设19个乡,下邽县设28个乡。宋太平兴国五年(980),渭南县将19乡并为4乡,下邽将28乡并为7乡。从明嘉靖元年(1522)直至清末,全县共设4乡56里。民国24年(1935)以后,国民党政府改乡里制为乡、保、甲制 ,全县编14个联保。民国29年(1940)6月,全县设23个乡1个镇,辖183个保,3329个甲 。
1949年5月,人民政权建立,废除了国民党统治时的保甲制,全县设置1个市(渭南市,区级),23个区,162个乡。之后,行政区划多次调整,至2006年底,临渭区共有15个镇,7个乡,6个街道办事处,495个行政村。