民国初期沿用清制。
1913年山东省废府改道,历城县属山东省岱北道,1914年改称济南道。
1927年山东省废除道制,历城县隶属山东省。自三国时期至1929年济南设市前,今天桥区境均属历城县辖领。
1929年7月1日成立济南市,今辖区由历城县析出划归济南市,历城县仍属山东省。
1930年济南市划分为10个区,本区境域属第四、五、六、八、九、十区分辖。日本侵占时期,济南划分为11个区,本地区分属东乡区、北乡区、西南乡区、西乡区、中乡区等区管辖。
1945年日本投降后,济南市设11个区,本区域属第八、十一、四、五区分辖。
1948年9月24日济南解放后, 第八、第十一两个区政府机关驻天桥地区大杨庄和天桥东街36号。
1950年12月,济南市划分为6个市区、5个郊区、2个直属乡(镇),本区分属第三区、第四区、郊一区、郊二区、郊三区、郊四区和泺口镇辖领。其中第四区人民政府机关驻天桥东街36号,郊一区人民政府机关驻黄台板桥,郊二区人民政府机关驻凤凰山村,泺口镇驻泺口。
1955年9月8日,第四区更名为天桥区,隶属于济南市。
1956年泺源区撤销,部分地区划归天桥区。
1957年12月25日,济南市郊区并入历城县,历城县划归济南市,今天桥辖区分属天桥区、历城县和齐河县等。
1960年6月18日,历城县北园人民公社划归天桥区辖领,翌年7月,北园人民公社复归历城县领导。
1980年4月,济南市复设郊区。北园人民公社归郊区领辖。
1987年5月,郊区撤销,北园镇划归天桥区。天桥区境域始成现状。