罗庄区辖区历史悠久，古迹众多,文化底蕴深厚。曾在盛庄街道的七里沟(今属兰山区)、高都街道的彭家坡出土的纳玛象化石，是更新世晚期动物群中重要的化石代表，距今已有20万年的历史，这种脊梭前高后低、耳朵较小的古菱齿大象的再现，证明当时的罗庄区域已经形成热带或亚热带雨林气候。

但古人类在此区域繁衍生息的佐证，是1965年在陷泥河东岸小庄子前发掘出土的成片大汶口晚期文化遗物，如灰砂陶背壶，罐形圆底三锥状足之灰陶鼎、红陶壶、夹砂粗黑陶小杯以及扁平穿孔石铲等文物。这些成片的大汶口晚期文化遗物，距今已有5000多年的历史，证明罗庄一带在新石器时代不仅有人居住，而且还创造了远古文化。

先秦时期，罗庄区境先后属郯国、鲁国、楚国的边缘地带。秦汉时期，推行郡县制，区境分属徐州刺史部东海郡襄贲县和开阳县。两晋时期，又恢复分封制，区境分属琅琊国开阳县和东海国郯县。南北朝时期，这一地区是南宋和北周的争夺地带，区境先属南宋徐州琅琊郡即丘县，后属北周沂州琅琊郡即丘县。隋唐宋元时期，其境内在唐武德四年(621年)，析临沂县置兰山县(治所在今褚墩镇兰山屯)和昌乐县(治所在今高都街道程庄)。武德六年(623年)废除兰山县和昌乐县，复并归临沂县。区境先后属琅琊郡临沂县、河南道沂州临沂县、京东东路沂州临沂县、山东东路沂州临沂县、中书省益都路沂州临沂县。明洪武元年(1368年)，将临沂县省入沂州(散州,仍为县级)。洪武九年(1376年)下令改中书省为承宣布政使司。区境属山东布政使司兖州府沂州。清朝，实行省、道、府、县四级制。雍正二年(1724年)升沂州为直隶州,雍正十二年(1734年)升沂州为府,设附郭兰山县。区境属山东省沂曹济道沂州府兰山县。

中华民国初期，各地行政机构十分混乱，北洋政府成立后，下令废除府、州，在省与县间增置道一级，实行省、道、县三级制。1913年改兰山县为临沂县。罗庄区境分属北洋政府山东省济宁道临沂县和郯城县四区的褚桥保、柳庄保。

南京国民政府初期，实行省、县两级制。1932年8月在临沂增设第三行政督察专员公署(为省政府派驻代表，不是一级行政机构)。罗庄区境属山东省第三行政专员公署临沂县和郯城县五区的褚桥乡、柳庄乡。

抗日战争爆发后，根据地形和抗战的需要，当时临沂县境划为3个战略区，沂河以西、滋(滋阳，旧县名，今兖州)临(沂)公路以南区域属鲁南区;滋临公路以北区域属鲁中区;沂河以东区域属滨海区。1938年5月，中共临郯县委在三重村(今属罗庄区傅庄街道)成立，不久又在大丁庄(今属罗庄区傅庄街道)成立了临郯青年救国团县团部(在抗日民主政权未建立前，行使政府职权)。同年7月，在罗西街道的西石埠成立中央临沂县委(1939年2月撤销，并入中共临郯县委)。1940年3月，中共临郯县委改称中共临沂县委。3月14日，在庄坞(今属兰陵县)成立临沂县抗日民主政府。随后，相继成立了区、乡抗日民主政府。罗庄区境分属鲁南区临沂县的朱陈区、道桥区、苍山区、册山区。1942年10月在沂堂的迷龙汪成立中共临西工委(县委)。1943年1月在沂堂的前峰山成立临西办事处(县政府)。1944年8月，中共临西工委、临西办事处撤销，其辖区划归赵镈县。在抗日战争时期，罗庄区境的东部大多为国民党统治区或日伪占领区，西部为共产党领导的临沂县游击区和根据地。

1945年9月11日，临沂城解放。中旬，在临沂城重新组建中共临沂县委、临沂县政府。罗庄区境分属华东局滨海区临沂县和鲁南区赵镈县，境内有临沂县的朱陈区、册山区和赵镈县二区(沂堂)、十二区(褚墩)。

1947年10月，在沂河以西，祊河以南析置临西县。罗庄区境分属华东局鲁南区三专署临西县和苍山县。境内有临西县朱陈区、册山区和苍山县二区(沂堂)十二区(褚墩)。

1948年10月，临沂城光复后，撤销临西县，其辖区复归临沂县。罗庄区境分属华东局鲁中南区滨海专署临沂县和台枣专署苍山县。境内有临沂县朱陈区、册山区和苍山县的二区(沂堂)、十二区(褚墩)。

中华人民共和国成立后，1950年5月撤销鲁中南行政区，以滨海专区为基础成立临沂专区。罗庄区境属山东省临沂专区临沂县、苍山县。初期，分别为城关区(一区)、朱陈区(七区)、册山区(八区)。1952年3月增设罗庄区(十五区，驻傅庄)、白庄区(十六区)。1955年10月改朱陈区为朱隆区。1958年2月撤区并乡，城关尚称镇，朱隆、册山、罗庄、白庄一律改区称乡。

1958年8月，在“大跃进”的形势下，实行人民公社化，城关镇改为灯塔公社，朱隆乡改为共产主义公社，册山乡改为燎原公社，罗庄乡改为联盟公社(驻傅庄)，白庄乡改为先锋公社。

1958年12月，临沂县改为临沂市。1959年3月,各公社名称皆改用地名。1960年8月，白庄公社并入城关公社。1961年1月，罗庄公社改为傅庄公社。1962年8月，公社一律改称区。

1963年3月，撤销临沂市，恢复临沂县1964年5月，恢复城关区和白庄区。1967年1月，临沂专区改称临沂地区。1969年1月，各区名称改为公社，同时从册山公社中划出塘崖公社，从傅庄公社中划出罗庄公社1970年4月，公社更名为区;6月，傅庄、罗庄合并为傅庄区。1971年3月，区、镇复改称人民公社。1972年4月，傅庄公社又分成傅庄、罗庄两个公社。1976年6月，城关镇称城区。1980年12月，城区复称城关镇。1981年12月，朱隆公社，塘崖公社分别改为岑石公社、程庄公社。

1983年9月，撤销临沂县，恢复临沂市。1984年4月，城关镇划分为金雀山、银雀山、兰山3个办事处:罗庄境内的岑石公社改为岑石乡，册山公社改为册山乡，傅庄公社改为傅庄镇，罗庄公社改为罗庄镇，白庄公社改为白庄乡，程庄公社改为程庄乡。1991年1月，撤销白庄乡设立盛庄镇。1993年9月，撤销册山乡设立册山镇。

1994年12月17日，经国务院批准，撤销临沂地区和县级临沂市，设立地级临沂市。原县级临沂市撤销后，设立兰山、罗庄、河东三个县级行政区，隶属临沂市。