衡水市桃城區(qū)前身為縣級衡水市，由衡水縣演變而來。西漢時為桃縣地，東漢時曾設桃城驛。桃城得名的歷史距今已有2000余年。隋朝開皇十六年，公元596年，始置衡水縣，以后歷代歸屬雖屢有變更，而境域大體沒變。新中國成立后，衡水縣屬衡水專區(qū)。專員公署駐衡水縣城。1952年11月，衡水專署撤銷，衡水縣劃歸石家莊專區(qū)。1958 年12月，撤銷武邑、棗強、冀縣，并入衡水縣。1960年5月，撤銷石家莊專區(qū)，衡水縣劃歸石家莊市。1961年5月，衡水縣屬同年復置的石家莊專區(qū)。同年7月，析衡水縣并復置冀縣(包括原棗強縣地)。1962 年3月，又析衡水縣復置武邑縣，仍屬石家莊專區(qū)。同年6月，復置衡水專區(qū)，衡水縣屬之。1982年1月，衡水鎮(zhèn)從衡水縣劃出，建立縣級衡水市，隸屬衡水地區(qū)。1983年3月，衡水縣撤銷，轄區(qū)并入衡水市。1996年7月，衡水地區(qū)撤銷，設立地級衡水市。原縣級衡水市改為桃城區(qū)。2011年桃城區(qū)彭杜鄉(xiāng)劃歸衡水市濱湖新區(qū)管理。2012年桃城區(qū)大麻森鄉(xiāng)劃歸衡水市工業(yè)新區(qū)管理。2016年成立河北省衡水市桃城區(qū)高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。

桃城區(qū)位于衡水市中心地帶，界于東經(jīng)115°25′17"－115°51′12"、北緯37°36′10"－37°49′55"之間。南北長25千米，東西寬35千米，面積591平方公里（含衡水高新區(qū)、衡水濱湖新區(qū)）城區(qū)面積45.8平方千米，距天津市203千米，西至河北省會石家莊市110千米，東到山東省德州市60千米。全區(qū)轄河西、河東、路北、中華大街4個街道，鄭家河沿、趙圈、鄧莊3個鎮(zhèn)，何莊鄉(xiāng)1個鄉(xiāng)，共轄51個社區(qū)、221個村。

桃城區(qū)近臨京、津、石等大中城市，地理位置優(yōu)越，交通便利。鐵路交通，京九鐵路石德鐵路在城區(qū)交匯，形成鐵路交叉黃金十字。衡水站為京九鐵路京南第一大站。是石德線聯(lián)接京廣、京滬、京九三條鐵路大動脈的中心樞紐。公路交通，北京至廣州的106國道縱貫市區(qū)，石黃、石青高速公路穿境而過。各級公路交織成網(wǎng)、四通八達。城區(qū)通訊發(fā)達，程控電話和移動通訊直全國各地和180多個國家和地區(qū)。各種通訊設施完備，性能良好，服務項目齊全。