湖濱區因地處黃河三門峽水庫（人工湖）之濱而得名。
遠在舊石器時代，現湖濱區域的上村溝、會興溝、王官溝就有人類開拓生息。五、六千年前的原始氏族社會時期，已出現較大的氏族群落。夏商時屬豫州。西周時先後屬焦國、虢國。春秋時屬晉國。戰國時期為魏地。秦時屬三川郡陜縣。漢屬弘農郡。三國屬魏國之恒農郡。晉朝屬弘農郡。北魏時先屬恒農郡，太和十壹年（487年）屬陜州陜縣。隋朝為河南郡之地。唐屬河南道陜州。五代改道為軍，梁時屬鎮國軍陜州，後唐、後晉、後漢、後周皆屬保義軍陜州。宋屬永興軍陜州。金初屬西安軍河南府，後屬金昌府陜州硤石縣。元屬河南路陜州陜縣。明屬河南府陜州。清初沿明置，雍正二年（1724年）屬河陜汝道直隸陜州。
民國2年（1913年）屬河洛道陜縣。
民國17年（1928年）屬豫西第三行政區陜縣。
民國21年（1932年）屬河南省第十壹行政區陜縣。
1949年10月屬陜州專區陜縣。
1952年屬洛陽專區陜縣，是城關區和會興鎮區的大部分。
1956年4月，從陜縣劃出會興鎮區建立三門峽工區。9月，三門峽工區更名為洛陽專員公署三門峽辦事處。
1957年3月，經國務院批準，建立三門峽市（地級），原洛陽專員公署三門峽辦事處同時撤銷。6月，設立三門峽市郊區，8月經河南省人民委員會批準，成立三門峽市郊區辦事處，隸屬三門峽市市政委員會。1958年11月成立郊區人民公社。
1959年6月，陜縣改歸三門峽市領導，11月建置撤銷，並入三門峽市。1960年2月，中***三門峽市委決定：原陜縣城關行政區壹部分與三門峽市郊區公社合並，建立陜州人民公社。
1960年6月，陜州人民公社並人湖濱區（城市）人民公社，稱湖濱區人民公社。
1961年5月，中***三門峽市委決定湖濱區人民公社的農村部分定名為陜州人民公社，8月改稱陜州區，1O月又改稱郊區。
1961年10月，陜縣從三門峽市分出，恢復建置，三門峽降為縣級市，隸屬洛陽專員公署。
1963年12月，郊區名稱撤銷。
1986年1月，經國務院批準，三門峽市升級為地級市。5月，經國務院批準，在原三門峽市境域的基礎上，成立湖濱區，歸三門峽市管轄。
2000年，湖濱區轄5個街道、1個鎮、4個鄉：湖濱街道、車站街道、大安街道、前進街道、澗河街道、會興鎮、磁鐘鄉、高廟鄉、交口鄉、崖底鄉。根據第五次人口普查數據，湖濱區總人口288746人，其中：湖濱街道 33268人、前進街道 37409人、車站街道 42589人、澗河街道 52585人、大安街道 460人、會興鎮 20490人、崖底鄉 40130人、交口鄉 19910人、磁鐘鄉 8800人、高廟鄉 12418人、開發區虛擬鎮 20687人。1995年，報經河南省人民政府批準，會興鄉撤鄉設鎮。會興鎮轄會興、上村、槐樹窪、建房、山前、山後、新興、王官、馬家坡、東坡10個村民委員會、46個村民小組，行政區域與設鎮前的鄉相同，未調整變更。
2005年，湖濱區鄉鎮區劃調整：撤銷崖底鄉並入交口鄉，撤銷會興鎮並入磁鐘鄉。截至2005年12月31日，湖濱區轄5個街道、3個鄉：湖濱街道、車站街道、大安街道、前進街道、澗河街道；磁鐘鄉、交口鄉、高廟鄉。其中，5個街道合計35個居委會，面積19平方千米，人口21.8萬人；3個鄉合計52個村委會，335個村民小組，面積199.9平方千米，人口11.42萬人。