麥積區之名，取"麥積山"前二字而成，因境內有馳名中外的麥積山石窟而得名。麥積作為縣級建置，清初，沿襲明制。

雍正七年(1729年)，秦州升為甘肅省(康熙年間分陜西設甘肅布政使司)直隸州，隸甘肅承宣布政使司(治今蘭州市)。

乾隆二十五年(1760年)，以秦州轄域內分設三岔廳，廳治初設三岔(今利橋鄉散岔村)，不久正式建吳砦(今三岔鄉三岔鎮)，轄境內東南部73村，境內其余地方仍直屬秦州。

民國2年(1931年)2月，秦州直轄地改為天水縣，治今天水市，隸屬甘肅省隴南道(不久改稱渭川道);三岔廳建置保留，撤州判署，設警察分廳。

民國16年(1927年)，改渭川道為渭川區行政公署。

民國24年(1935年)，又改為甘肅省第四區行政督察專員公署，駐天水縣(今天水市)。

1949年8月3日，天水縣放權，建立了人民民主政權--天水縣人民政府，縣治設今天水市，隸天水行政督察專員公署。9月初，成立了天水市人民政府，管轄原縣城及近郊區。

1950年月日2月，西北軍政委負會正式行文批準設立天水市(縣級建置)，治今天水市，天水縣移治天水井(今秦州區天水郡村)，天水市，天水縣俱隸甘肅省天水專區行政督察專員公署。

1951年改稱天水區專員公署，1955年改稱天水專區專員公署。

1958年12月，天水縣并入天水市。1961年12月，縣、市分設，恢復天水縣建制，縣治設今秦州區天水郡，1962年7月遷北道埠(今麥積區)。

1969年改稱天水地區革命委員會，1978年又改為天水地區行政公署。

1984年9月，天水市由原縣級市升為副地級市，劃原天水市5個鄉，7個辦事處設置秦城區，劃原天水縣馬跑泉，甘泉，麥積，二十里鋪，社棠和北道鎮設置北道區(二區均為縣級建置，時稱區公署，為市政府的派出機構)，其余鄉仍組成天水縣，縣、區均隸天水市。

1985年4月，北道區撤銷，屬地仍歸天水縣。同年7月，國務院批準撤銷天水地區和天水縣，天水市升為地級市，設北道，秦城兩個縣級區。天水縣西南部17鄉劃歸秦城區(今秦州區)，其余22鄉，鎮組建北道區，治地仍設北道埠，隸甘肅省天水市。

2005年1月1日，經國務院批準，北道區更名為麥積區，仍隸甘肅省天水市。

天水市麥積區位于甘肅省及天水市的東南部，東接陜西省寶雞市，南鄰秦城區、兩當縣、徽縣，西靠甘谷縣，北連清水縣、秦安縣。麥積區地處東經105°25′~106°43′，北緯34°06′~34°48′之間，東西長123公里，南北最寬處50公里，最窄處不足5公里，全區總面積3452平方公里。