雍正七年(1729年),秦州升为甘肃省(康熙年间分陕西设甘肃布政使司)直隶州,隶甘肃承宣布政使司(治今兰州市)。
乾隆二十五年(1760年),以秦州辖域内分设三岔厅,厅治初设三岔(今利桥乡散岔村),不久正式建吴砦(今三岔乡三岔镇),辖境内东南部73村,境内其余地方仍直属秦州。
民国2年(1931年)2月,秦州直辖地改为天水县,治今天水市,隶属甘肃省陇南道(不久改称渭川道);三岔厅建置保留,撤州判署,设警察分厅。
民国16年(1927年),改渭川道为渭川区行政公署。
民国24年(1935年),又改为甘肃省第四区行政督察专员公署,驻天水县(今天水市)。
1949年8月3日,天水县放权,建立了人民民主政权——天水县人民政府,县治设今天水市,隶天水行政督察专员公署。9月初,成立了天水市人民政府,管辖原县城及近郊区。
1950年月日2月,西北军政委负会正式行文批准设立天水市(县级建置),治今天水市,天水县移治天水井(今秦州区天水郡村),天水市,天水县俱隶甘肃省天水专区行政督察专员公署。
1951年改称天水区专员公署,1955年改称天水专区专员公署。
1958年12月,天水县并入天水市。
1961年12月,县、市分设,恢复天水县建制,县治设今秦州区天水郡,1962年7月迁北道埠(今麦积区)。
1969年改称天水地区革命委员会,1978年又改为天水地区行政公署。
1984年9月,天水市由原县级市升为副地级市,划原天水市5个乡,7个办事处设置秦城区,划原天水县马跑泉,甘泉,麦积,二十里铺,社棠和北道镇设置北道区(二区均为县级建置,时称区公署,为市政府的派出机构),其余乡仍组成天水县,县、区均隶天水市。
1985年4月,北道区撤销,属地仍归天水县。同年7月,国务院批准撤销天水地区和天水县,天水市升为地级市,设北道,秦城两个县级区。天水县西南部17乡划归秦城区(今秦州区),其余22乡,镇组建北道区,治地仍设北道埠,隶甘肃省天水市。
2005年1月1日,经国务院批准,北道区更名为麦积区,仍隶甘肃省天水市。