萊蕪，春秋為牟國及齊嬴邑、平州邑地。牟國屬於魯國的附庸國，故址在今城東10千米的辛莊鎮趙家泉村；嬴邑屬於齊國，故址在今城西北羊裡鎮城子縣村；平州邑在萊蕪西部。
秦置嬴縣（治所在今城子縣村），屬濟北郡。
西漢增置牟縣（治所在今趙家泉村），又於牟縣東北置萊蕪縣，因治所設在淄水流域的萊蕪谷，故名萊蕪，故址在今淄川東南21、5千米的口頭鄉城子莊。嬴、牟、萊蕪三縣同屬於泰山郡。
北魏時嬴縣治所向東遷移至今南文字村。同時撤消設在淄川的萊蕪縣，其區域北部劃入設在淄川的貝丘縣，南部分別劃入嬴縣與牟縣。
北齊天寶七年，撤消牟縣，併入博平縣。
隋代開皇十六年，復置牟城縣，大業初年又併入嬴縣，從此牟縣再未出現。
唐貞觀元年（公元627年）撤銷嬴縣，併入博平縣。
唐長安四年（公元704年），於北魏嬴縣故城（今南文字村）復置萊蕪縣。從此，萊蕪縣治所開始設在今萊蕪市境內。
元和十五年又將萊蕪縣併入乾封縣，太和元年復置萊蕪縣，治所仍在南文字村，屬兗州魯郡。
宋初屬兗州魯郡，繼屬襲慶府魯郡。
金代，廢除設在今萊城的主管冶煉的萊蕪監，於大定十二年將設在南文字村的萊蕪縣南遷至萊蕪監舊址，屬泰安州。
清代屬泰安州。
1915年屬濟南道。1925年屬泰安道。1928年直屬山東省。
1937年後歷屬第十二行政督察區、第十五行政督察區。
1939年8月，萊蕪縣民主政府成立，屬七縣行政聯合辦事處。
1940年3月，屬泰山專署。
1941年，抗日民主政權將萊蕪與博山、沂源、新泰的少部分地區合併劃為萊蕪、萊東、萊南三縣，抗戰勝利後恢復原貌。
1945年9月恢復原建制，屬泰山專署。
建國後，歷屬泰安專區、濟南市、泰安地區。
1983年8月，經國務院批准，撤銷萊蕪縣，改設省轄縣級市，由泰安市代管。
1990年8月，設立萊蕪市鋼城辦事處（副縣級），為萊蕪市人民政府的派出機構，萊蕪市、新泰市和沂源縣的部分鄉鎮歸其管轄。
1992年11月，經國務院批准，萊蕪市由縣級市升為地級市，轄萊城、鋼城兩個區，30個鄉鎮、辦事處。
2018年12月，經國務院批准，撤銷地級萊蕪市，其所轄區域劃歸濟南管理。設立濟南市萊蕪區，以原萊蕪市萊城區的行政區域為萊蕪區行政區域;設立濟南市鋼城區，以原萊蕪市鋼城區的行政區域為鋼城區的行政區域。
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