西漢時期隸屬于車師國，現境屬西域都護府管轄；東漢時期，先后曾屬車師、漢和匈奴；222年，屬西域戊已3管轄；南北朝時，曾屬柔然、高車國；隋朝，先屬鐵勒，后由西突闕統轄；唐朝時，代屬庭州管轄；702年，庭州升為北庭大都護府，現境是唐軍駐軍的屯田處所，后屬西州回鶻管轄；宋屬西遼，元屬別失八里行尚書省，元末為瓦剌游牧地，明屬蒙古古厄魯特（又譯為衛拉特）四部之一的和碩特部，明末屬準格爾部，1755年，清軍平定準格爾叛亂時，在明瓦剌國故城廢墟上筑土壘駐軍，在現境有清軍參加屯田。

清乾隆二十五年，現境屬烏魯木齊廳。

清乾隆三十八年，屬迪化直隸州。

1864年，迪化縣成立后屬迪化縣。

1945年，屬迪化市。

新中國成立后，屬迪化市。

1954年，迪化市改稱烏魯木齊市，屬烏魯木齊市。

1955年，劃歸烏魯木齊市郊區管轄。

1959年12月，市郊區撤銷合并于烏魯木齊縣，現境劃歸沙依巴克區管轄。

1961年3月，烏魯木齊市新市區成立命名，原沙依巴克區管轄的五一公社、機械城公社、紅五月公社三個人民公社劃歸烏魯木齊市新市區。

1992年，烏魯木齊高新技術產業開發區經國務院批準設立。

2011年1月，由原烏魯木齊高新技術產業開發區與原烏魯木齊市新市區實行區政合一，為烏魯木齊市新市區（烏魯木齊高新技術產業開發區），沿用至今。