4000年前,禹劃九州,渭南屬雍州。夏代,在今合陽縣有有莘國。殷商時,有芮、莘等國。西周時,渭南市境屬京畿的一部分,市境內(nèi)有鄭、彤、 、芮、莘、韓、梁等國。春秋前期,市境東部屬晉,西部屬秦,后全部歸秦。周莊王十年(前687),秦國在今華州區(qū)設鄭縣,屬中國最早的縣之一。周威烈王二十年(前406),魏國在市境黃河以西、洛河以東、南起華山、北至韓城置西河郡。周顯王三十九年(前330),秦敗魏,迫魏獻河西地,市境全屬秦,秦普遍置縣。
秦統(tǒng)一中國后,市境屬內(nèi)史東部。兩漢時期,大部分時間市境南部屬內(nèi)史或京兆尹,北部屬左馮翊。東漢建安初,市境內(nèi)設左馮翊郡,轄5個縣,屬轄區(qū)內(nèi)第一個體制完備的縣以上政區(qū)。三國時,更名為馮翊郡。北魏太和十一年(487),于李潤堡置華州,轄華山、白水、澄城3郡。北魏景明元年(500),移華州治所于武鄉(xiāng)縣(今大荔縣)。北魏孝昌二年(526),于鄭縣置東雍州。孝昌三年(527),在今臨渭區(qū)光明原上設渭南郡。西魏廢帝三年(554),改華州為同州,改東雍州為華州。同州、華州在境內(nèi)延續(xù)了一千多年。北周孝閔帝元年(557),在富平縣中華原上設中華郡。北周建德三年(574),在今臨渭區(qū)北部設延壽郡。唐武德三年(620),設西韓州,治所在河西縣(今合陽縣東南)。唐貞觀八年(634),撤西韓州。金貞祐三年(1215),設楨州(治所今韓城市)。元至元六年(1269),撤楨州。清康熙五年(1666),設潼商道,治所潼關縣。清雍正十三年(1735),同州升為府,華州降為散州連同屬縣并入同州府。民國二年(1913),撤銷府、州,渭南市境各縣屬關中道。民國二十七年(1938),在大荔設第八行政督察區(qū)。民國三十七年(1948),在華縣(今華州區(qū))設第二行政督察區(qū),在蒲城設第十一行政督察區(qū)。
1949年3月渭北各縣相繼解放,陜甘寧邊區(qū)政府設大荔分區(qū),轄8縣;設渭華分區(qū),轄6縣。1949年5月,渭華分區(qū)更名為渭南分區(qū)。1950年5月,大荔分區(qū)并入渭南分區(qū),渭南分區(qū)更名為渭南專區(qū),駐渭南,轄13縣。1953年1月,渭南專區(qū)轄縣18個,增轄富平、耀縣、三原、涇陽、高陵5縣。1956年10月渭南專區(qū)撤銷,各縣由省直轄。1961年8月,渭南專區(qū)復設,轄14縣及銅川市。1966年6月,銅川市改由陜西省直轄。1969年10月,渭南專區(qū)改稱渭南地區(qū)。1979年11月,耀縣劃歸銅川市。1983年9月,臨潼、藍田縣劃歸西安市。1984年1月,渭南、韓城撤縣設市。1990年12月,華陰撤縣設市。1995年5月,撤銷渭南地區(qū),設立地級渭南市。原縣級渭南市改稱臨渭區(qū),韓城、華陰2市改省直轄,由渭南市代管。2016年1月,撤銷華縣,設立華州區(qū)。至2022年年底,渭南市轄臨渭、華州2個區(qū),有潼關、大荔、合陽、澄城、白水、蒲城、富平7個縣,代管韓城、華陰兩個省轄市,共108個鎮(zhèn)、28個街道辦事處,2068個村委會,271個居委會。