济宁市任城区历史悠久。夏、商称仍国，周称任国。秦改任国为任城县(治所今微山县仲家浅)，属薛郡。西汉属东平国(治所今李营镇耿村)。章帝元和元年(84年),属任城国。魏文帝黄初四年(223年)，属任城郡。晋武帝咸宁三年(277年)复属任城国。晋怀帝永嘉元年(307年)废国存任城县，属任城郡。宋武帝永初元年(420年)并入亢父县，属高平郡。北魏神龟元年(518年)从高平郡分出一部置任城郡(治所今任城路)，任城县亦迁治于此。北齐天保七年(556年)迁任城郡于鲁县(今曲阜)，并迁高平郡于任城。隋开皇十六年(596年)废高平郡存任城县，属兖州鲁郡。后周广顺二年(952年)于巨野设济州，任城县始属济州。金天德二年(1150年)因巨野常遇洪水灾害，迁济州于任城。元至元八年(1271年)，升济州为府，更名济宁。明洪武十八年(1385年)升兖州为府，降济宁为州，废任城县属兖州府。清雍正二年(1724年)，济宁升为直隶州。1913年济宁改州为县，属岱南道，次年属济宁道。1928年废道，直属国民党山东省政府。1938年属第一行政督察专员公署。是年1月11日，日军侵占济宁，设“济宁县公署”，属伪兖济道。

　　1946年1月济宁解放，划济宁县城区设济宁市，建民主政府，属冀鲁豫七专区。3月升为地级市，直属冀鲁豫行署。8月划归山东省，属鲁中南行署。1950年改为县级市，属藤县专区。1953年属济宁专区。1958年11月济宁县并入济宁市。1965年5月，恢复济宁县建制。

　　1983年10月，济宁地区撤销，改称省辖地级市，原济宁市改称济宁市市中区(今建设路)，济宁县改称济宁市郊区(今太白中路)。

　　1993年12月，济宁市郊区改称济宁市任城区。

　　2013年10月，撤销济宁市市中区、任城区，设立新的济宁市任城区，以原市中区、任城区的行政区域为新设任城区的行政区域。