春秋戰國時期，銅梁為巴國屬地。
秦朝，滅巴置墊江縣，銅梁為墊江屬地。
南北朝時期，宋永初元年（420年），分設東宕渠郡，墊江改名宕渠，銅梁為宕渠縣境。
西魏恭帝三年（556年），改郡為墊江，置合州，改縣為石鏡。
隋、唐時，雖郡、州時有變易，但銅梁一直為合州的石鏡縣轄地。
唐朝，武周長安四年（704年），割石鏡地置銅梁，隸屬合州，縣治初在奴侖山列宿壩（今潼南縣塘壩鎮）上；開元三年（715年）移于武金坑（今合川市太和鎮富金壩）；開元十六年（728年）移于東流溪壩（今潼南縣匯集鄉戴場壩）。
銅梁建縣，因境內“小銅梁山”而得名，初置在涪江流域一帶，大體疆域包括今銅梁、合川西南、潼南南部、大足縣大足川流域；開元二十三年（735年），割石鏡之南、銅梁之東置巴川縣，隸屬于合州；乾元元年（758年），巴川縣西南部新置大足縣。
兩宋時期，銅梁區行政區劃圖在兩宋初循唐制。
熙寧四年（1071年）赤水縣并入銅梁。
熙寧七年（1074年）復設赤水縣。
元代，世祖至元十七年（1280年），巴川縣并入銅梁，仍屬合州，縣治始為巴川鎮。
明朝，憲宗成化十七年（1481年），劃銅梁、遂寧部分地置安居縣，隸屬重慶府。
清代，康熙元年（1662年），撤銷重慶府的安居縣、合州屬的銅梁，并入合州。
康熙六十年（1721年），以安居、銅梁二縣地復置銅梁縣，屬重慶府。
宣統三年（1911年）11月24日，成立銅梁縣軍政府，改縣公署為知事公署，受重慶府管轄。
民國時期，1929年，銅梁直屬四川省政府。
1935年，銅梁屬四川省第三行政督察區，后改為永川專區。
中華人民共和國成立后，于1949年12月22日成立銅梁縣人民政府，隸屬川東行政公署銅梁專員公署。
1951年，改銅梁專員公署為江津專員公署。
1981年，改江津專區為永川地區，轄銅梁。
1983年4月，永川地區與重慶市合并，銅梁受重慶市管轄。
1997年6月重慶恢復中央直轄市，銅梁仍受重慶管轄。
2014年7月15日，銅梁區正式成立。