Считается, что история Соломенки начинается в XIX веке. На самом же деле в этой местности люди жили ещё во времена неолита.

Во время археологических раскопок на Соломенке были обнаружены кремневые наконечники стрел, каменные ножи, скребки, а также обломки керамики с орнаментом. Как киевское предместье Соломенка известна с 1830-х годов. Она представляла собой небольшую слободку, на которой стояли крытые соломой мазанки (отсюда и название местности), принадлежавшие крепостным Киево-Печерской лавры, отставным солдатам и малоимущим людям. В 1858 году часть Соломенки была присоединена к Киеву как компенсация за земли, отобранные у города при строительстве Новой Печерской крепости.

В 1860-е годы население предместья начало быстро расти. Этому способствовало строительство в долине реки Лыбедь железной дороги. Вначале жителями Соломенки стали те, у кого отобрали земли под прокладку железнодорожного полотна. Затем, когда при железной дороге были созданы вагонные и паровозные мастерские, их работники поселились на Соломенке. Так возниклаЖелезнодорожная колония.

Появление железной дороги привело к разделению Соломенки на Нижнюю (вдоль реки Лыбедь и железнодорожного полотна, ныне — промзона) и Верхнюю (по обе стороны современной улицы Урицкого).
В 1857 году построен Владимирский кадетский корпус — по проекту И. В. Штрома.
В 1870 году был построен железнодорожный вокзал в стиле староанглийской готики по проекту архитектора Н. Вишневского.
В 1874 году на обеих Соломенках проживало 3910 человек, насчитывалось 379 домов, из них 76 — землянок и мазанок, и лишь один дом был каменным. Из 212 дворов только 36 имели колодцы.
В январе 1901-го Сенат постановил отделить Верхнюю Соломенку от Киева, и слободка стала самостоятельным селом. Лишь в 1910 году вся Соломенка полностью вошла в городскую черту.
Советская власть, взявшаяся переименовывать киевские улицы и целые районы, не оставила без внимания и Соломенку. Её назвали Сичнивка — в честь восстания в Киеве в январе (укр. січень) 1918 года. Новое название не прижилось и, спустя десятилетие, местности официально вернули её историческое название.
В 1926 году улицу Игнатьевскую, центральную магистраль Соломенки, назвали улицей Урицкого. По ней пустили трамвай 8-го маршрута — на нём можно было доехать до университета и далее доМихайловского собора. В 1988 году данный маршрут был закрыт, однако вместо него курсировал м-т № 5 — от ул. Волгоградской до Дворца Спорта. В 2001 г. он был упразднён и заменён троллейбусным маршрутом № 3. Рельсовые пути демонтированы.
В 1960-70-е годы облик Соломенки кардинально изменился. Прежние усадьбы ушли в прошлое (хотя и поныне ещё можно обнаружить остатки прежней застройки), им на смену пришли 9—18-этажные дома. Центральная улица Соломенки — улица Урицкого — в результате реконструкции расширилась в несколько раз.
В 2002 году появился Соломенский район.