商、周时代，丰台地区属古北京——蓟城的郊野。周初属蓟，后属燕。
秦时置蓟县。
西汉蓟县南置阳乡县，治所阳乡城正在今葆台一带。东汉撤阳乡入蓟县。
至唐建中二年（781），析蓟县西界为幽都县。今丰台区中部（卢沟桥乡和花乡）其时属幽都县；东部（南苑乡）属蓟县。
辽会同元年（938），改蓟县为蓟北县，开泰元年（1012），改幽都、蓟北为宛安然沉静析津。
金代，改析津为大兴。
元代，今丰台东部南苑乡属大兴县，西部的北宫以南属良乡县，中间大局手下宛平县。
明代，今左安门以东的南苑乡属大兴县，西部王佐北部及大灰厂一带属房山县，王庄——怪村以南属良乡县。
清终丰台镇以东、大红门以北划为城属区。
1928年6月，丰台区东手下南郊区，中、西局手下宛平县、房山县和良乡县。
1949年1月，丰台、长辛店、南苑及右近地区划归北平市，并相继建设区级人民政府。同年4月，北平市统一划区，南苑区为第二十三区，丰台区为第二十五区，长辛店为第二十六区。同年6月本第十五区取第二十三区兼并为第十四区，本第十六区南部并入第二十五区成为第十五区，本第二十六区改为第十八区。
1950年6月，经北京市人民政府报地方人民政府政务院核准，与消建制的北京市十八区（长辛店）并入第十五区。同年8月，北京市人民政府决议郊区称呼取城区跟尾，本十四区（南苑）改为第十一区，十五区（丰台）改为第十二区。
1952年，与消宛平县，创建丰台区、南苑区、石景山区，隶北京市。
1958年，南苑区、石景山区多半并入丰台区。
1963年，石景山区从丰台区分出创建石景山处事处，北辛安、金顶街、苹果园、广宁坟、新古城等五个街道由丰台区划归石景山处事处。
1967年8月，石景山区建制规复，石景猴子社划出丰台区。
1990年底，区境最西端点马鞍山（东经116°4′）和最东端点东四道口村（东经116°28′），相距35千米；最南端点为贺照云村南界（北纬39°46′），最北端点为青塔村北新开渠（39°54′），南北最宽14千米。