元至元二十九年（1292）设上海县，先后属苏南行署区和江苏省松江专区。1958年划入上海市至今。1959年析出闵行区；1964年撤销上海市闵行区，并入徐汇区。1981年，恢复闵行区，将徐汇区的闵行、吴泾地区和上海县的15个大队划归闵行区管辖。1992年，撤销闵行区、上海县，设立新的闵行区，区人民政府驻莘庄镇。
1997年，面积378.4平方千米，人口52.6万。辖15镇3个街道。区政府驻莘庄镇。
2000年，闵行区辖6个街道、15个镇。根据第五次人口普查数据：全区总人口1217309人。其中：华坪街道 62987人、碧江街道 77073人、吴泾街道 31977人、龙柏街道 38751人、古美街道 60941人、航华街道 41464人、纪王镇 23481人、诸翟镇 26707人、华漕镇 56076人、虹桥镇 84976人、梅陇镇 96289人、七宝镇 121837人、莘庄镇 116021人、曹行镇 35215人、塘湾镇 44151人、颛桥镇 42686人、北桥镇 45206人、马桥镇 40126人、陈行镇 46435人、杜行镇 40632人、鲁汇镇 31467人、高兴花园虚拟街道 8195人、静安新城虚拟街道 19128人、莘庄工业区虚拟镇 25488人。
2000年，撤销华坪路街道、碧江路街道，设立江川路街道（驻碧江）；撤销龙柏新村街道、航华新村街道，设立龙柏街道（驻航华）；撤销吴泾街道、塘湾镇，设立吴泾镇（驻吴泾）；撤销陈行镇、鲁汇镇、杜行镇，设立浦江镇（驻陈行）；撤销纪王镇、诸翟镇、华漕镇，设立新的华漕镇（驻诸翟）；撤销颛桥镇、北桥镇，设立新的颛桥镇（驻颛桥）；撤销梅陇镇、曹行镇，设立新的梅陇镇（驻梅陇）。
2003年底，闵行区辖3个街道、9个镇，286个居委会、168个村委会，人口75.12万人。
2004年6月30日，闵行区辖3个街道、9个镇，280个居委会、167个村委会。2004年9月30日，闵行区辖3个街道、9个镇，289个居委会、166个村委会。2004年，闵行区辖3个街道、9个镇、1个市级工业区，174个行政村、261个居委会。
截至2005年12月31日，闵行区辖3个街道、9个镇，303个居委会、164个村委会：江川路街道、龙柏街道、古美街道、新庄镇、七宝镇、浦江镇、梅陇镇、虹桥镇、马桥镇、吴泾镇、华漕镇、颛桥镇。
2007年末，全区面积370.75平方千米，户籍人口88.58万人。辖3个街道、9个镇：江川路街道、龙柏街道、古美街道、莘庄镇、七宝镇、颛桥镇、华漕镇、虹桥镇、梅陇镇、吴泾镇、马桥镇、浦江镇，以及1个工业区（莘庄工业区），共有331个社区、161个行政村。区政府驻沪闵路6258号。