Iako Stenjevec spada u one zagrebačke četvrti koje su svoj današnji urbani izgled dobile tek u drugoj polovini prošloga stoljeća, čini se da je taj prostor bio nastanjen među prvima na zagrebačkom području. Neki su povjesničari čak pokušavali dokazati da se glasovita rimska Andautonija nalazila ovdje. Pokolebalo ih je tek otkriće bogatog nalazišta materijalnih ostataka nekadašnjeg naselja kod današnjeg Šćitarjeva. No, arheološki nalazi svakako ukazuju na nazočnost ljudi na tom području u antička vremena. Tu su, među ostalim, nađeni ostatci rimskoga groblja, zdenca i obrambenog zida te baza kipa rimskog cara Decija koji je vladao 249. - 250. poslije Krista. Posve je sigurno da su se ljudi već tada, u najmanju ruku, intenzivno kretali tim područjem. Na tada plovnoj Savi, nedaleko naselja Stenjevec, nalazila se i riječna luka kojom je taj prostor bio prometno povezan s Panonskom nizinom.
Pronađeni ostatci iz rimskog razdoblja mahom su koncentrirani uz Trg Stenjevec, staru urbanu jezgru ovog prostora. Taj je trg jedini u Hrvatskoj, osim središnjega varaždinskog trga, do danas zadržao karakteristični barokni ljevkasti oblik. Današnja crkva uznesenja Blažene Djevice Marije s drugim građevinama na Trgu tvori jedinstvenu zaštićenu kulturno-spomeničku cjelinu, podignuta je na temeljima stare crkve iz 1334. U crkvi se nalazi gotički drveni kip Majke Božje s malim Isusom na lijevoj i sa žezlom u desnoj ruci, a za koji je puk vjerovao kako je doplovio Savom na trnju.
Godine 1857. Na području današnje gradske četvrti Stenjevec 1857. su postojala dva naselja, Stenjevec s 84 i Špansko sa 111 stanovnika. Prvi preduvjeti za intenzivnije naseljavanje i razvoj toga područja nastaju šezdesetih godina 19. st. kada se 1862. gradi željeznička pruga Zagreb - Zidani most, a godinu dana kasnije se osniva pučka škola u Stenjevcu. Od 1877. do 1879. u Jankomiru se gradi najveća bolnica za duševne bolesnike u Hrvatskoj.
Postupno se otvara sve više obrtničkih radionica, trgovina i gostionica. Južni dio četvrti naseljavaju obitelji koje se bave vrtlarstvom i svojim proizvodima prehranjuju zapadni dio Zagreba. No, broj stanovnika stenjevečkog područja do sredine se prošloga stoljeća povećava vrlo sporo. Npr. 1931. u Stenjevcu žive 362, a u Španskome 384 stanovnika. Veliko ubrzanje rasta stanovnika Stenjevca započinje pedesetih godina. Naselje već 1961. broji 3.297, a 1971. čak 10.675 stanovnika. Stanovništvo Španskog se tijekom šezdesetih udesetorostručuje, pa 1971. ima 5.472 stanovnika.
Pedesetih godina na prostoru Stenjevca, u Jankomiru niče jedna od najvažnijih zagrebačkih industrijskih zona s velikim tvornicama i poznatim poduzećima, npr. Končarom, Jedinstvom, Jugorapidom, Šavrićom, Kontinentalprijevozom, Pismoradom, Risom i dr. U novije vrijeme većinu tih negdašnjih velikih gospodarskih subjekata zamjenjuje sve veći broj manjih privatnih tvrtki koje se pretežno bave uslužnim djelatnostima.
Četvrt radikalno mijenja izgled osamdesetih godina zahvaljujući intenzivnoj stambenoj gradnji na prostorima Malešnice i Španskog.
U drugoj polovini četrdesetih godina prošloga stoljeća, područje današnje četvrti Stenjevec u sastavu je Kotara Zagreb, ali još ne pripada Gradu Zagrebu. Dijelovi toga područja tek na samom kraju 1949. pripajaju Gradu kao gradski rajon Stenjevec. Gradski rajoni se ukidaju 1952., a dijelovi današnjeg Stenjevca s dijelovima današnje gradske četvrti Podsused - Vrapče ulaze u sastav novoformiranih perifernih općina Stenjevec i Vrapče. Naselja Jankomir, Opatovina i Stenjevec pripadaju općini Stenjevec, a Špansko ulazi u sastav Općine Vrapče. Tri godine kasnije formirana je Općina Susedgrad koja obuhvaća područja današnjih četvrti Stenjevec i Podsused - Vrapče te naselje Prečko, danas u sastavu Gradske četvrti Trešnjevka - jug. Općina Susedgrad 1955. se pripaja Općini Črnomerec. Nakon sedmogodišnjeg funkcioniranja Grada Zagreba kao jedinstvene općine, u razdoblju od 1967. do 1974., ponovo je osnovana Općina Susedgrad koja u granicama s početka pedesetih, ali bez Prečkog postoji do 31. prosinca 1990. U veljači 2009., na području Gradske četvrti Stenjevec osnovano je šest mjesnih odbora.
