秦、漢、三國時期，屬南海郡番禺縣。
隋唐時期，改番禺縣為南�？h，屬之。
1951年，設白云區(qū)。
1956年，白云、黃埔、新滘3區(qū)合并設立郊區(qū)。
1960年，撤銷郊區(qū)設立黃埔、芳村、江村3區(qū)。
1963年，黃埔、芳村、江村3區(qū)合并設立郊區(qū)。
1975年、1985年、1986年，郊區(qū)分別析出部分區(qū)域，相繼設立黃埔區(qū)、天河區(qū)、芳村區(qū)、海珠區(qū)。
1987年1月，郊區(qū)更名為白云區(qū)。
1987年4月，天河區(qū)同和鎮(zhèn)劃歸白云區(qū)。
2005年，白云區(qū)蘿崗街道、鐘落潭鎮(zhèn)九佛片區(qū)劃歸蘿崗區(qū)（現(xiàn)黃埔區(qū)），礦泉街道劃歸越秀區(qū)，形成至今的區(qū)域范圍。