漢初，區(qū)境為西遷的大月氏人控制。
前130年左右，屬匈奴。
前60年，屬西域都護(hù)府管轄。
89年，屬匈奴悅般政權(quán)。
南北朝時(shí)期，為高車(chē)、突厥諸部落游牧之地，后為突厥汗國(guó)轄地。
隋代，為西突厥鐵勒等部之地。
唐初為西突厥五咄陸部胡祿屋等部落游牧地。
657年，歸安西大都護(hù)府治下的昆陵都護(hù)府管轄，702年，歸北庭都護(hù)府管轄，唐末，為葛邏祿等回鶻別部游牧地，后為喀喇汗王朝北境。
1130年，為遼宗室耶律大石率部西遷葉密立（今額敏）領(lǐng)地，1132年，屬西遼。
1218年，屬蒙古汗國(guó)轄地；后成吉思汗分封諸子時(shí)，為窩闊臺(tái)封地；1251年，歸別失八里行尚書(shū)省管轄；1309年，屬察合臺(tái)汗國(guó)；明代，瓦喇蒙古土爾扈特部在此游牧；1628年，屬準(zhǔn)噶爾部牧地；1755年，清朝平定準(zhǔn)噶爾部后轄境內(nèi)附；1778年，屬迪化直隸州綏來(lái)縣；1916年，屬塔城道，其后相繼隸屬于第五行政區(qū)、塔城專(zhuān)區(qū)；新中國(guó)成立前，分屬于沙灣縣、烏蘇縣、克烈半個(gè)縣（今托里縣）、和豐縣（今和布克賽爾蒙古自治縣）；1958年5月29日，成立克拉瑪依市，白堿灘從托里縣劃出歸克拉瑪依管轄；1965年4月，克拉瑪依市在白堿灘設(shè)立辦事處。
1982年2月16日，為克拉瑪依市轄四個(gè)縣級(jí)區(qū)之一，管轄金龍鎮(zhèn)、三平鎮(zhèn)、白堿灘3個(gè)自然鎮(zhèn)；1984年8月17日，新疆維吾爾自治區(qū)決定克拉瑪依市為直轄不設(shè)區(qū)的縣級(jí)市，撤銷(xiāo)白堿灘區(qū)，設(shè)立白堿灘辦事處；1990年1月8日，新疆維吾爾自治區(qū)批準(zhǔn)恢復(fù)設(shè)立白堿灘區(qū)；1991年，將金龍鎮(zhèn)劃歸克拉瑪依區(qū)管轄，白堿灘區(qū)管轄白堿灘、三平鎮(zhèn)2個(gè)自然鎮(zhèn)。
2020年11月30日，金龍鎮(zhèn)街道劃歸白堿灘區(qū)管轄，白堿灘區(qū)管轄白堿灘，三平鎮(zhèn)，金龍鎮(zhèn)3個(gè)自然鎮(zhèn)。