1994年8月22日，国务院批复同意撤销台州地区和县级黄岩市、椒江市，建立地级台州市和县级椒江区、黄岩区、路桥区。新设立的路桥区，以原黄岩市东部的8镇2乡作为其行政区域。区人民政府驻路桥镇。

根据区文物办2001年4月在峰江梅屿野外考古中发现的石斧、石簇、石凿、砾石、青铜镢、铜戈、铜矛及夹砂陶鼎足、印纹陶瓮等商代文物为实物依据，路桥的历史可追溯到3500年以前。

以1990年在路桥小人尖建亭取土时发现的78件西周文物与徐山胜果院徐偃王墓为依据，可为徐偃王南逃至此，其后裔于小人尖设坛祭天的传说佐证。

先秦时，今路桥区境地属瓯越。战国末，越为楚所并，乃属楚。秦始皇二十五年(公元前222年)于原吴越地置会稽郡，路桥亦在其中。汉初，先后有东海、东越等王国封立。汉武帝元封元年(公元前110年)，东越国除，徙民于江淮间，并其地于会稽郡鄞县，置回浦乡。西汉始元二年(公元前85年)，以鄞县回浦乡置回浦县，县治回浦(今椒江章安)，属会稽郡，隶扬州。辖境大致相当于后世的台、温、处3府。是为台州建县之始。东汉建武(25年—56年)年间，回浦县改名章安县。此后500余年，路桥一直隶属章安。

隋开皇九年(589年)，灭南朝陈，废郡，并临海郡各县(包括章安县)入临海县，隶处州（十二年改称括州）。大业三年(607年)，改州为郡，临海县属永嘉郡。唐初，复分临海县为章安、始丰、乐安、宁海、临海5县。武德五年（622年）置台州。台州之名自此始。唐高宗上元二年(675年)析临海县南部置永宁县，路桥即属永宁县。唐武后天授元年(690年)九月，改永宁县为黄岩县，因县西黄岩山而得名。县治设于永宁山西北，县境包括今黄岩区、路桥区和温岭市大部、椒江区一部分。五代时，今路桥区境隶属吴越国之台州黄岩县。宋太平兴国三年(978年)，吴越国除，台州入宋版图，州、县如故，隶两浙路。

元世祖至元十四年(1277年)，置台州路，隶江浙行省浙东道。元成宗元贞元年(1295年)，黄岩县以民户达5万，升为黄岩州，仍隶台州路。明洪武元年(1368年)，朱元璋改台州路为台州府，隶浙江行省。洪武三年(1370年)，复黄岩州为黄岩县。成化五年(1469年)12月，析黄岩县南部太平乡、繁昌乡和方岩乡大部、灵山乡小部置太平县，即今温岭市（大部）。清沿明制，黄岩县仍属台州府，隶浙江省宁绍台道。

民国元年(1912年)废府、州、厅制，各县直属于省。民国3年(1914年)，省下设道，黄岩县属会稽道。民国16年(1927年)道废，各县直属于省。民国24年(1935年)8月，浙江省政府设立临海行政督察区（后称第七行政督察区），置专员公署。

1949年6月，成立黄岩县人民政府，县属台州专区。1954年6月，台州专区撤销，黄岩县划属温州专区。1957年7月，复置台州专区，黄岩再属台州专区。1958年12月，台州专区再度撤销，黄岩县又划归温州专区。1962年4月恢复台州专区。1978年10月，改称台州地区。1980年7月，析黄岩县海门区及周围地区（含临海县前所）设立海门特区。1981年7月撤销海门特区，以其行政区域置椒江市。1989年10月撤销黄岩县，置黄岩市，今路桥区境属黄岩市。

1994年8月，经国务院批准，台州撤地设市，黄岩、椒江撤市设县级黄岩区、椒江区，路桥镇及其附近7镇2乡亦升级为县级路桥区。