罗庄区所辖区域历史悠久。虞夏时属徐州。殷商时属彭地。西周至春秋公元前524年属鄅国地。公元前524年至493年属邾国地。公元前493年至战国时期属楚国琅琊郡。秦初属东海郡，秦末属郯郡。西汉初期属启阳县，汉景帝三年至东晋南燕时期属开阳县，南朝宋至北朝西魏时属即邱县。北朝北周时属沂州。隋至元时属临沂县。明至清雍正十二年属沂州。清雍正十二年至公元1913年属兰山县。

1913年至1958年属临沂县。1958年至1963年属县级临沂市。1963年至1983年属临沂县。1984年至1994年属县级临沂市。1994年12月17日，经国务院（131号）批准，撤销临沂地区设立地级临沂市。原县级临沂市撤销后，设立兰山、罗庄、河东3个区，隶属临沂市。

罗庄区建区时辖罗庄镇、傅庄镇、盛庄镇、册山镇、程庄乡、岑石乡6个乡镇，226个行政村。1995年2月12日，罗庄区作为县级行政区，行使管理职能。1996年10月9日经省政府批准，程庄乡更名为西高都乡，岑石乡更名为罗西乡。1997年1月14日，经省政府批准，撤销西高都乡，设立西高都镇。1999年4月30日，经省政府批准，设立双月湖街道办事处，将罗庄镇的朱陈北村、八块石村、湖西崖北村、湖西崖西村、湖西崖东村5个村，罗西乡的前崔庄村、后崔庄村2个村和盛庄镇的大白衣庄、小白衣庄2个村划归双月湖街道办事处管辖。2000年5月11日，撤销罗庄镇，设立罗庄街道办事处；撤销盛庄镇，设立盛庄街道办事处；撤销傅庄镇，设立傅庄、汤庄两个街道办事处，将原傅庄镇的汤庄等20个村划归汤庄街道办事处管辖。2002年2月1日，撤销册山镇，设立册山街道办事处；撤销西高都镇，设立高都街道办事处；撤销罗西乡，设立罗西街道办事处。2008年3月，罗西街道办事处划归临沂高新技术产业开发区管辖。2010年1月6日，将苍山县的沂堂镇划归罗庄区管辖。32个村庄划归罗庄区。2011年1月12日，将郯城县黄山镇、褚墩镇划归罗庄区管辖。黄山镇31个自然村、褚墩镇33个自然村划归罗庄区。2011年8月5日，将汤庄街道撤销并入傅庄街道，双月湖街道撤销并入盛庄街道。罗庄区现辖罗庄街道、傅庄街道、盛庄街道、册山街道、高都街道、罗西街道6个街道和沂堂镇、黄山镇、褚墩镇3个镇。