秀洲区境域历史悠久，距今六七千年前的新石器时代，已有先民种植水稻、饲养猪狗、渔猎及制陶等，繁衍生息。1959年初春，在嘉兴西南7.5千米处的马家浜自然村考古发现，距今7000年前区境就有先民居住繁衍，从事农牧渔猎活动，称为“马家浜文化时期”。域内1985年发现的王店钟家港遗址、1986年发现的新塍吴家浜遗址，是当时居民点已广泛分布的证明,是秀洲文明之滥觞，秀洲也是江南文化的发源地之一。

春秋时，最早此地名长水、槜李，为吴越接壤争战之地，吴越两国在此风云角逐、争雄称霸，著名的槜李之战被载入《春秋》。战国时，楚乘越内乱灭越，属楚境。秦置由拳县，属会稽郡。两汉时屯田为粮。三国时吴国雄踞江东，吴黄龙三年(231)“由拳野稻自生”，吴大帝孙权以为祥瑞，改由拳为禾兴，赤乌五年(242)孙权立太子和，因“禾”“和”同音，为避讳，遂改禾兴为嘉兴，嘉兴之名由此而始。两晋、南北朝时，得到进一步开发，“一岁或稔则数郡忘饥”。隋朝开凿杭州经嘉兴到镇江的大运河，带来灌溉舟楫之利，打破了嘉兴偏于江南一隅的封闭状态，促进大规模的农桑开发。唐代嘉兴屯田27处，“浙西三屯，嘉禾为大”，境内大规模治水营田，已成为中国东南重要产粮区，有“嘉禾一穰江淮为之康，嘉禾一歉江淮为之俭”的美誉。五代十国时期，吴越国在嘉兴设置开元府，是为嘉兴首次设州府级政权。后晋高祖天福五年(940)，因吴越王钱元瓘之奏请，在嘉兴置秀州。北宋改秀州为嘉禾郡，南宋庆元元年(1195)升郡为府，后改嘉兴军。宋元时，域内经济较发达，被称为“百工技艺与苏杭等”，“生齿蕃而货财阜，为浙西最”。

明宣德五年(1430)，析嘉兴县西北境为秀水县，大致范围和今秀洲区相当。此后直到清宣统三年（1911）秀水县并入嘉兴县，近五百年内嘉兴府县体制基本未再变动（太平天国时为避洪秀全讳曾短暂改名绣水县，之后恢复原名）。

辛亥革命后，废府存县，秀水县并入嘉兴县，直隶于省。民国元年（1912）废嘉兴府，并嘉兴、秀水2个县为嘉禾县，隶属浙江省。民国3年（1914），设置钱塘道。时因与湖南省嘉禾县同名，复称嘉兴县，直隶钱塘道。其建置及县名相沿至1949年解放。

1949年5月7日嘉兴解放，分设嘉兴县、嘉兴市。

1950年5月撤市并入嘉兴县。

1951年5月又分设嘉兴县、市。

1958年2月县、市合署办公。

1960年6月城区曾建立县属嘉兴市人民公社，1961年9月复称嘉兴市，隶属嘉兴县。1962年8月嘉兴市改为城关区。

1963年1月城区建立嘉兴镇。

1979年9月恢复嘉兴市（未实施）。

1981年1月撤销嘉兴县，改为嘉兴市建制，同年3月，嘉兴县改为嘉兴市，成立市人民政府，由嘉兴地区代管。

1983年7月，国务院发文撤销嘉兴地区行政公署，分设嘉兴市、湖州市。原嘉兴地级市改为省辖市，并分设城区、郊区。

1999年6月，郊区更名时将古秀州的“州”字上加了三点水，称为秀洲区。

2000年5月，嘉兴市对市本级实施行政区划调整，形成秀洲区现在的行政区域范围。