5000年前的新石器時代，區(qū)境為夷族居住地，留下了陳劉耀、黃樓等古代文化遺址。
商周時期，南大堰、廟臺子、廟前等古代文化遺址多達十幾處。
漢朝后隸屬氶縣，明、清朝歸屬嶧縣。
1956年2月，棗莊礦務局在棗莊鎮(zhèn)成立。
1958年11月，嶧縣治所由嶧城遷至棗莊鎮(zhèn)。
1960年1月，撤銷嶧縣建制，建立縣級棗莊市。
1961年9月，棗莊市升格為省轄市。
1962年6月，縣級棗莊鎮(zhèn)設立。
1976年7月12日，在棗莊鎮(zhèn)基礎上，經(jīng)山東省革命委員會批準建立棗莊市市中區(qū)，轄大寨、大慶、東方紅3個街道辦事處和棗莊鎮(zhèn)、垎塔埠2個人民公社，面積65平方千米。
12月27日，區(qū)屬2個人民公社合并為郊區(qū)人民公社，3個街道辦事處合并為街道工作辦公室。
1977年11月，街道工作辦公室改稱為棗莊街道辦事處。
1981年12月，棗莊街道辦事處改設為大寨路、文化路、東方紅路、垎塔埠、礦區(qū)5個街道辦事處。
1983年1月，大寨路街道辦事處更名中心街街道辦事處，東方紅路街道辦事處更名龍山路街道辦事處。
1983年11月，齊村區(qū)的黃莊、永安、孟莊、渴口、周村、郭里集、安城、稅郭、西王莊9個人民公社和齊村鄉(xiāng)（棗莊市社改鄉(xiāng)試點）劃歸市中區(qū)管轄，全區(qū)總面積增至375.27平方千米。
1984年4月，人民公社改建為鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
是時，市中區(qū)轄黃莊、市郊等9個鄉(xiāng)，齊村、稅郭2個鎮(zhèn)，中心街、文化路等5個街道，219個行政村322個自然村和城區(qū)74個居委會。
1997年1月，渴口鄉(xiāng)改鄉(xiāng)設鎮(zhèn)。
1998年3月，安城鄉(xiāng)改鄉(xiāng)設鎮(zhèn)。
8月，孟莊鄉(xiāng)改鄉(xiāng)設鎮(zhèn)。
2001年3月6日，經(jīng)省政府批準，進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模調整、行政村整合。
全區(qū)11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、5個街道整合為2個鄉(xiāng)、3個鎮(zhèn)、6個街道，行政村整合至101個。
齊村鎮(zhèn)與渴口鎮(zhèn)合并為齊村鎮(zhèn)，鎮(zhèn)駐地在齊東村；孟莊鎮(zhèn)與周村鄉(xiāng)合并為孟莊鎮(zhèn)，鎮(zhèn)駐地在大尚巖村；西王莊鄉(xiāng)與郭里集鄉(xiāng)合并為西王莊鄉(xiāng)，鄉(xiāng)駐地在西王莊村；稅郭鎮(zhèn)與安城鎮(zhèn)合并為稅郭鎮(zhèn)，鎮(zhèn)駐地在稅郭村；永安鄉(xiāng)與黃莊鄉(xiāng)合并為永安鄉(xiāng)，鄉(xiāng)駐地在永安村；市郊鄉(xiāng)改為光明路街道，辦公地點仍在光明東路；文化路街道、中心街街道、龍山路街道、礦區(qū)街道、垎塔埠街道建置、轄區(qū)、辦公地點不變。
2003年，垎塔埠街道更為各塔埠街道。
2014年11月19日，永安鄉(xiāng)、西王莊鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)設鎮(zhèn)。
市中區(qū)轄6個街道、5個鎮(zhèn)。