臺(tái)兒莊地區(qū)歷史悠久，從馬蘭屯鎮(zhèn)西蘭城店村出土的大汶口文化時(shí)代的文物，邳莊鎮(zhèn)趙村出土的岳石和龍山文化時(shí)代的文物以及龍山文化時(shí)代的曬米城遺址證明，在新石器時(shí)期，就有人類在這里繁衍生息。
現(xiàn)臺(tái)兒莊區(qū)境域，夏屬鄫國，商屬偪陽國，西周、春秋因之。公元前563年(魯襄公十年）晉滅偪陽予宋。爾后，楚滅宋改偪陽國為傅陽縣。時(shí)，區(qū)境西部屬傅陽縣，東部屬蘭陵縣。秦時(shí)為郯郡轄地，西屬傅陽縣，東屬蘭陵縣。西漢時(shí)西部屬楚國傅陽縣，東屬蘭祺縣。東漢時(shí)東部屬東�？榭h，西屬彭城國傅陽縣。三國時(shí)屬魏，郡縣沿襲東漢。西晉時(shí)，先屬東�？�，后北部屬蘭陵郡氶縣，西部屬彭城國傅陽縣。東晉時(shí)，北部屬蘭陵郡氶縣，西部屬彭城郡。南北朝時(shí)屬蘭陵郡氶縣。隋朝時(shí)屬彭城郡蘭陵縣。唐朝時(shí)屬河南道沂州氶縣。五代時(shí)，先后屬后梁、后唐、后晉、后漢、后周，隸屬沂州氶縣。北宋時(shí)屬京東東路沂州氶縣。金時(shí)，先屬山東西路，后為河南路邳州蘭陵縣轄，后改屬嶧州蘭陵縣。元時(shí)，為山東西路嶧州蘭陵縣轄，東南少部分屬邳州武原縣。明時(shí)，先屬山東省濟(jì)寧府，后為兗州府轄。洪武二年降嶧州為嶧縣。清朝屬山東省嶧縣，現(xiàn)張出子鎮(zhèn)部分地區(qū)屬滕縣。民國時(shí)期沿襲清朝。
中華人民共和國成立后，1949年10月至1953年8月為山東省蘭陵縣轄，1953年9月至1960年1月屬山東省嶧縣，1960年1月至1962年5月屬棗莊市，1962年6月始設(shè)臺(tái)兒莊區(qū)。