榆陽(yáng)古屬雍州。
商時(shí)屬鬼方，西周為獫狁所轄。
春秋時(shí)為林胡、白翟地。
戰(zhàn)國(guó)初屬魏，置上郡。
秦為上郡。
漢仍置上郡，并設(shè)龜茲、鴻門(mén)、獨(dú)樂(lè)三縣。
三國(guó)為匈奴所據(jù)。
東晉時(shí)，初屬后趙，置上郡。
后屬前秦，又屬后秦。
赫連勃勃建大夏國(guó)，為大夏國(guó)都統(tǒng)萬(wàn)城隸地。
北魏滅夏，置夏州。
并在原漢龜茲縣設(shè)上郡，屬?lài)?guó)城。
北周時(shí)設(shè)銀州，為銀州州治。
后周置稱(chēng)渾戌。
隋開(kāi)皇初改德靜鎮(zhèn)。
大業(yè)九年（613年）置德靜縣，屬朔方郡。
唐設(shè)銀州（治儒林）。
宋代為西夏地，設(shè)左廂神勇軍司，監(jiān)軍司駐地稱(chēng)彌陀河。
元為延安路管轄，為米脂縣地。
明初為延安府管轄，仍屬米脂縣。
明成化七年（1471年）設(shè)榆林衛(wèi)，成化九年（1473年）榆林衛(wèi)治所由綏德遷至榆林，設(shè)榆林鎮(zhèn)。
清初，仍沿明代舊制。
雍正八年（1730年）榆林衛(wèi)改設(shè)榆林府、榆林縣，府治榆林縣。
民國(guó)初（1913年）廢府置榆林道，道治榆林縣。
1933年撤銷(xiāo)道制，1935年設(shè)陜西省第一行政督察專(zhuān)員公署，公署駐地榆林縣。
1946年10月榆林縣東南部鎮(zhèn)川、清泉等地和橫山縣響水、武鎮(zhèn)等地解放，建立鎮(zhèn)川縣人民政府（駐地鎮(zhèn)川堡）。
轄鎮(zhèn)川、鹽灣、清泉、魚(yú)河、武鎮(zhèn)、響水6個(gè)區(qū)，42個(gè)鄉(xiāng)。
1949年4月鎮(zhèn)川縣改設(shè)為榆林縣。
同年6月1日榆林和平解放，設(shè)榆林市人民政府。
1950年4月，榆林市并入榆林縣。
同時(shí)與橫山、神府縣相互調(diào)整區(qū)劃，榆林縣武鎮(zhèn)區(qū)、響水區(qū)劃予橫山縣，橫山縣河北區(qū)劃予榆林縣，神府縣開(kāi)光區(qū)、雙建區(qū)劃予榆林縣。
1953年末轄榆林市及鎮(zhèn)川、清泉、上鹽灣、魚(yú)河、古塔寺、青云山、安崖底、雙山堡、牛家梁、孟家灣、馬合、芹河、巴拉素13個(gè)區(qū)，87個(gè)鄉(xiāng)（街），823個(gè)村，12個(gè)居民委員會(huì)。
1956年3月調(diào)整為9個(gè)區(qū)、1個(gè)直屬鄉(xiāng)。
1958年9月撤區(qū)并鄉(xiāng)，設(shè)23個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。
同年12月橫山縣并入榆林縣，轄33個(gè)人民公社（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、97個(gè)生產(chǎn)管理區(qū)、469個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)。
1961年9月榆林橫山分縣后，榆林縣轄28個(gè)人民公社，3個(gè)代政農(nóng)場(chǎng)，下設(shè)388個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)，19個(gè)分場(chǎng)。
此后全縣區(qū)劃雖經(jīng)數(shù)次調(diào)整，但榆林縣轄域再未變動(dòng)。
1984年7月實(shí)行政社分設(shè)，恢復(fù)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)，行政村建置，轄4鎮(zhèn)24鄉(xiāng)，4個(gè)街道辦事處，86個(gè)居民委員會(huì)，480個(gè)村民委員會(huì)，1633個(gè)自然村。
1988年9月撤銷(xiāo)榆林縣設(shè)立榆林市（縣級(jí)）。
1989年7月撤榆林鎮(zhèn)及其下屬8個(gè)辦事處，設(shè)榆陽(yáng)鄉(xiāng)和鼓樓、新明樓、上郡路、青山路4個(gè)街道辦事處（鄉(xiāng)級(jí)）。
1999年末全市轄10個(gè)鎮(zhèn)、18個(gè)鄉(xiāng)、4個(gè)街道。
2000年6月撤銷(xiāo)榆林市設(shè)榆陽(yáng)區(qū)，榆林地區(qū)改設(shè)為榆林市，榆陽(yáng)區(qū)隸屬榆林市。
2001年12月轄12個(gè)鎮(zhèn)、12個(gè)鄉(xiāng)、4個(gè)街道。
2003年3月增設(shè)崇文路、航宇路、駝峰路3個(gè)街道辦事處。
2011年10月，撤銷(xiāo)安崖鎮(zhèn)與大河塔鄉(xiāng)合并設(shè)立大河塔鎮(zhèn)；撤銷(xiāo)劉千河鄉(xiāng)與青云鄉(xiāng)合并設(shè)立青云鎮(zhèn)；撤銷(xiāo)余興莊鄉(xiāng)與古塔鄉(xiāng)合并設(shè)立古塔鎮(zhèn)。
2000年7月，縣級(jí)榆林市改為榆陽(yáng)區(qū)，沿用至今。