春秋战国时代，今通州地属燕国。燕昭王（公元前311至公元前79年）时开拓北疆，置上谷、渔阳、右北平、辽西、辽东五郡，时渔阳郡当辖及今通州地。秦仍属渔阳郡地。
西汉于今区境置路县，属渔阳郡。治所在今区城东八里古城村处。王莽篡汉，改路县名通路亭，属通路郡。东汉建立后，废莽新所改，恢复西汉旧称，但改“路”为“潞”，始称潞县。三国时，潞县归曹魏版图，改属燕国。西晋十六国因之。北魏潞县治在今三河县西南城子村处。属渔阳郡。隋潞县还治今区城东八里古城村处。开皇三年(583)，属幽州。大业三年（607年）属涿郡。
唐武德二年（619），潞县为玄州治所。贞观元年（627年），废玄州，潞县属幽州。天宝元年（742年），幽州改为范阳郡，潞县仍属。乾元元年（758年），范阳郡复称幽州，潞县所属亦随之而改。唐迁县治于今区城。辽一代，潞县先后为幽都府和析津府属县。辽圣宗太平年间（1021--1031年）在今牛堡屯乡筑城置县，因县城在漷河之南，取县名曰漷阴，并析潞县南境为其辖土。金初，潞、漷阴二县隶析津府。至贞元年（年1153年）漷阴县直属于中都路大兴府。。天德三年，潞县为通州治所。元至元二十一年（1284年），通州及所领潞、三河二县隶属于大都路。至元十三年（1276年）八月。升漷阴县为漷州，割大兴府之武清、香河二县归州管辖。另外，迁漷州治于武清县境之河西务，至正元年（1341年）四月，“罢漷州河西务”，漷州治所因此而北迁于今区东南之漷县村处。
明洪武元年（1368年）八月，明将徐达又攻占元大都，改名北平，并改元大都路曰北平府。同时省潞县入通州，从此潞县之名变成历史地名。通、漷二州俱隶北平府，十四年（1381年）二月，漷州降格为漷县，改隶通州。至此，通州领有三河、武清、香河、漷县四县，属北平府不变。永乐元年（1403年）正月，以北平为北京，改北平府曰顺天府。此后通州及所领四县均属顺天府。清顺治十六年（1659年），省漷县入通州，时通州领三河、武清、宝坻三县。雍正六年（1728年）改三河、武清、宝坻三县直属顺天府，通州遂为散州，不再领县。
民国元年（1912）改顺天府为京兆地方，通州改名通县属之。民国十七年（1928年）废京兆，通县直属河北省。 1948年底，通县全境解放。初于通县城关设通州市，通县人民政府迁驻张家湾。1949年通州市改为通县镇，为通县专区驻地。1953年11月撤销通县镇，改设通州市，由通县专区代管，仍为通县专区驻地，与通县同属通县专区。
1958年3月7日，通县、通州市划归北京市。同年4月28日，撤销通县专区，将原辖蓟县、平谷、三河、大厂、香河五县划入唐山专区，密云、怀柔划入承德专区，固安县划入天津专区。通县与通州市划入北京市后，二者合并，改名通州区，1960年2月改名通县。1997年4月撤销通县设立通州区。
