羅莊區轄區歷史悠久，古跡眾多,文化底蘊深厚。曾在盛莊街道的七里溝(今屬蘭山區)、高都街道的彭家坡出土的納瑪象化石，是更新世晚期動物群中重要的化石代表，距今已有20萬年的歷史，這種脊梭前高后低、耳朵較小的古菱齒大象的再現，證明當時的羅莊區域已經形成熱帶或亞熱帶雨林氣候。

但古人類在此區域繁衍生息的佐證，是1965年在陷泥河東岸小莊子前發掘出土的成片大汶口晚期文化遺物，如灰砂陶背壺，罐形圓底三錐狀足之灰陶鼎、紅陶壺、夾砂粗黑陶小杯以及扁平穿孔石鏟等文物。這些成片的大汶口晚期文化遺物，距今已有5000多年的歷史，證明羅莊一帶在新石器時代不僅有人居住，而且還創造了遠古文化。

先秦時期，羅莊區境先后屬郯國、魯國、楚國的邊緣地帶。秦漢時期，推行郡縣制，區境分屬徐州刺史部東海郡襄賁縣和開陽縣。兩晉時期，又恢復分封制，區境分屬瑯琊國開陽縣和東海國郯縣。南北朝時期，這一地區是南宋和北周的爭奪地帶，區境先屬南宋徐州瑯琊郡即丘縣，后屬北周沂州瑯琊郡即丘縣。隋唐宋元時期，其境內在唐武德四年(621年)，析臨沂縣置蘭山縣(治所在今褚墩鎮蘭山屯)和昌樂縣(治所在今高都街道程莊)。武德六年(623年)廢除蘭山縣和昌樂縣，復并歸臨沂縣。區境先后屬瑯琊郡臨沂縣、河南道沂州臨沂縣、京東東路沂州臨沂縣、山東東路沂州臨沂縣、中書省益都路沂州臨沂縣。明洪武元年(1368年)，將臨沂縣省入沂州(散州,仍為縣級)。洪武九年(1376年)下令改中書省為承宣布政使司。區境屬山東布政使司兗州府沂州。清朝，實行省、道、府、縣四級制。雍正二年(1724年)升沂州為直隸州,雍正十二年(1734年)升沂州為府,設附郭蘭山縣。區境屬山東省沂曹濟道沂州府蘭山縣。

中華民國初期，各地行政機構十分混亂，北洋政府成立后，下令廢除府、州，在省與縣間增置道一級，實行省、道、縣三級制。1913年改蘭山縣為臨沂縣。羅莊區境分屬北洋政府山東省濟寧道臨沂縣和郯城縣四區的褚橋保、柳莊保。

南京國民政府初期，實行省、縣兩級制。1932年8月在臨沂增設第三行政督察專員公署(為省政府派駐代表，不是一級行政機構)。羅莊區境屬山東省第三行政專員公署臨沂縣和郯城縣五區的褚橋鄉、柳莊鄉。

抗日戰爭爆發后，根據地形和抗戰的需要，當時臨沂縣境劃為3個戰略區，沂河以西、滋(滋陽，舊縣名，今兗州)臨(沂)公路以南區域屬魯南區;滋臨公路以北區域屬魯中區;沂河以東區域屬濱海區。1938年5月，中共臨郯縣委在三重村(今屬羅莊區傅莊街道)成立，不久又在大丁莊(今屬羅莊區傅莊街道)成立了臨郯青年救國團縣團部(在抗日民主政權未建立前，行使政府職權)。同年7月，在羅西街道的西石埠成立中央臨沂縣委(1939年2月撤銷，并入中共臨郯縣委)。1940年3月，中共臨郯縣委改稱中共臨沂縣委。3月14日，在莊塢(今屬蘭陵縣)成立臨沂縣抗日民主政府。隨后，相繼成立了區、鄉抗日民主政府。羅莊區境分屬魯南區臨沂縣的朱陳區、道橋區、蒼山區、冊山區。1942年10月在沂堂的迷龍汪成立中共臨西工委(縣委)。1943年1月在沂堂的前峰山成立臨西辦事處(縣政府)。1944年8月，中共臨西工委、臨西辦事處撤銷，其轄區劃歸趙镈縣。在抗日戰爭時期，羅莊區境的東部大多為國民黨統治區或日偽占領區，西部為共產黨領導的臨沂縣游擊區和根據地。

1945年9月11日，臨沂城解放。中旬，在臨沂城重新組建中共臨沂縣委、臨沂縣政府。羅莊區境分屬華東局濱海區臨沂縣和魯南區趙镈縣，境內有臨沂縣的朱陳區、冊山區和趙镈縣二區(沂堂)、十二區(褚墩)。

1947年10月，在沂河以西，祊河以南析置臨西縣。羅莊區境分屬華東局魯南區三專署臨西縣和蒼山縣。境內有臨西縣朱陳區、冊山區和蒼山縣二區(沂堂)十二區(褚墩)。

1948年10月，臨沂城光復后，撤銷臨西縣，其轄區復歸臨沂縣。羅莊區境分屬華東局魯中南區濱海專署臨沂縣和臺棗專署蒼山縣。境內有臨沂縣朱陳區、冊山區和蒼山縣的二區(沂堂)、十二區(褚墩)。

中華人民共和國成立后，1950年5月撤銷魯中南行政區，以濱海專區為基礎成立臨沂專區。羅莊區境屬山東省臨沂專區臨沂縣、蒼山縣。初期，分別為城關區(一區)、朱陳區(七區)、冊山區(八區)。1952年3月增設羅莊區(十五區，駐傅莊)、白莊區(十六區)。1955年10月改朱陳區為朱隆區。1958年2月撤區并鄉，城關尚稱鎮，朱隆、冊山、羅莊、白莊一律改區稱鄉。

1958年8月，在“大躍進”的形勢下，實行人民公社化，城關鎮改為燈塔公社，朱隆鄉改為共產主義公社，冊山鄉改為燎原公社，羅莊鄉改為聯盟公社(駐傅莊)，白莊鄉改為先鋒公社。

1958年12月，臨沂縣改為臨沂市。1959年3月,各公社名稱皆改用地名。1960年8月，白莊公社并入城關公社。1961年1月，羅莊公社改為傅莊公社。1962年8月，公社一律改稱區。

1963年3月，撤銷臨沂市，恢復臨沂縣1964年5月，恢復城關區和白莊區。1967年1月，臨沂專區改稱臨沂地區。1969年1月，各區名稱改為公社，同時從冊山公社中劃出塘崖公社，從傅莊公社中劃出羅莊公社1970年4月，公社更名為區;6月，傅莊、羅莊合并為傅莊區。1971年3月，區、鎮復改稱人民公社。1972年4月，傅莊公社又分成傅莊、羅莊兩個公社。1976年6月，城關鎮稱城區。1980年12月，城區復稱城關鎮。1981年12月，朱隆公社，塘崖公社分別改為岑石公社、程莊公社。

1983年9月，撤銷臨沂縣，恢復臨沂市。1984年4月，城關鎮劃分為金雀山、銀雀山、蘭山3個辦事處:羅莊境內的岑石公社改為岑石鄉，冊山公社改為冊山鄉，傅莊公社改為傅莊鎮，羅莊公社改為羅莊鎮，白莊公社改為白莊鄉，程莊公社改為程莊鄉。1991年1月，撤銷白莊鄉設立盛莊鎮。1993年9月，撤銷冊山鄉設立冊山鎮。

1994年12月17日，經國務院批準，撤銷臨沂地區和縣級臨沂市，設立地級臨沂市。原縣級臨沂市撤銷后，設立蘭山、羅莊、河東三個縣級行政區，隸屬臨沂市。