根据可考历史文献记载，平谷至今已有2200年的建置历史。有关史学专家认为，平谷是北京市最早建置的两个区县之一。
北京市文物研究所研究员陈平考证
认为，北京各区县名于历史文献可考者，最早始于秦汉。西汉初年(公元前195年)二月，汉高祖刘邦为对匈奴作战，巩固北方，于三月置县平谷，时属渔阳郡，县址在如今的平谷区山东庄镇小北关村南。期间，县有撤并，域有多变，但至今仍沿用秦汉旧名的只有平谷和昌平。
据《汉书·地理志》记载，在渔阳郡十二属县中有平谷县，在上谷郡十五县中有昌平县，但书中没有明确记载这两个县最初的设置岁月。中国社会科学院历史研究所的献芹对汉初历法研究后认为，平谷置县之日应为汉高祖十二年三月，相当于公元前195年4月9日。而且，当时历法中的三月三日与今年的农历三月初三对应为同一天。
2002年4月，平谷撤县设区。如今，平谷区已成为连接京津两大城市的重要结点，在环渤海经济圈中处于重要位置。2004年，平谷区实现地区生产总值60.2亿元，财政收入6.3亿元。