河北區是天津市區退海成陸最早地區之壹。早在戰國時期已有先民足跡，隋唐時期有人定居。
元代屬大都路郭州武清縣，延佑三年（1316年）於直沽設海津鎮，屬於海津鎮管轄。
明永樂二年（1404年）又在直沽設天津衛，衛城的東門外和北門外地區屬順天府武清縣。
清雍正三年（1725年）三月，改天津衛為天津州，屬河間府；九月，又改天津州為直隸州，管轄武清、青縣、靜海三縣。河北區屬天津州或天津直隸州管轄。
雍正九年（1731年），吏部議覆直隸總督唐執玉的奏請，認為“天津直隸州系水陸通衢，五方雜處，事務繁多，請升州為府，設知府；附郭置天津縣，設知縣”；與原轄之青縣、靜海，及滄州、南皮、鹽山、慶雲統歸天津府轄，直至1912年中華民國成立。
中華民國建立後，初襲清制。1913年廢除府制，實行省、道、縣三級。1914～1927年屬直隸省津海道天津縣。
1928年國民政府將天津改為特別市，市下設區。之後，今區境先後隸屬於幾個區。直至1952年區境才有了完整的政區，時稱三區，1956年改稱河北區。