上溯到清代末年，成都市高新區(qū)桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域?qū)偃A陽縣，清代末年、中華民國初年至1928年（中華民國一十七年）分屬華陽縣石羊鎮(zhèn)、華陽縣協(xié)和鄉(xiāng)、中和鎮(zhèn)之一部分。
1928年，桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域部分屬于華陽縣第二區(qū)石羊鎮(zhèn)九合三團(tuán)（管轄的馨香甲、魚慶甲、桂元甲、崇禮甲、崇清甲、義和甲、君親甲、君平甲等），部分屬于華陽縣中和和協(xié)和行政區(qū)域。
1935年，華陽縣國民政府實(shí)行聯(lián)保制，桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域部分屬石羊行政區(qū)域，部分屬協(xié)和、中和行政區(qū)域。
1940年，華陽縣國民政府實(shí)行新縣制，整編保甲，石羊聯(lián)保劃分為石羊鄉(xiāng)和桂溪鄉(xiāng)，桂溪鄉(xiāng)轄9個(gè)保。
桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域部分（北4村和三瓦窯社區(qū)、和平社區(qū)）屬于華陽縣桂溪鄉(xiāng)之一部，南7村屬華陽縣中和鎮(zhèn)和協(xié)和鄉(xiāng)之一部。
1950年，華陽縣桂溪鄉(xiāng)所轄9個(gè)保，改為9個(gè)村。
1958年，華陽縣桂溪人民公社成立。
桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域部分（北4村和三瓦窯社區(qū)、和平社區(qū)）屬于華陽縣桂溪人民公社，南7村屬于雙流縣中和人民公社、協(xié)和人民公社之一部分。
1959年10月，桂溪人民公社劃歸成都市郊區(qū)。
桂溪街道現(xiàn)轄區(qū)域部分（北4村和三瓦窯社區(qū)、和平社區(qū)）屬成都市郊區(qū)桂溪人民公社之一部分，南7村屬于華陽縣中和人民公社、協(xié)和人民公社之一部分。
1960年，成都市郊區(qū)更名為成都市金牛區(qū)，桂溪人民公社屬金牛區(qū)。
1965年，華陽縣并入雙流縣。
南7村屬于雙流縣中和人民公社、協(xié)和人民公社之一部分。
1977年，成都市金牛區(qū)桂溪、得勝兩個(gè)公社合并為成都市金牛區(qū)桂溪人民公社，管轄五桂、永興、東光、蓮花、望江、磨子橋、玉林、棕樹、長壽、光榮、紅光、和平、石墻、永安、高攀15個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)和三瓦窯場鎮(zhèn)，公社革命委員會駐白藥廠。
1980年，金牛區(qū)三瓦窯街道成立，管轄三瓦窯和高攀兩個(gè)社區(qū)。
桂溪街道現(xiàn)轄三瓦窯社區(qū)屬三瓦窯街道。
1984年，金牛區(qū)桂溪人民公社更名為桂溪鄉(xiāng)。
1988年，三瓦窯街道轄三瓦窯、高攀、頭瓦窯、磨子橋和南臺5個(gè)社區(qū)。
1991年1月，三瓦窯街道和桂溪鄉(xiāng)劃歸成都市武侯區(qū)，管轄磨子橋、玉林、棕樹、長壽、桐梓林、紅光、和平、石墻、永安、高攀10個(gè)村和三瓦窯場鎮(zhèn)，三瓦窯街道辦事處和桂溪鄉(xiāng)人民政府駐三瓦窯，兩街鄉(xiāng)機(jī)構(gòu)合署辦公。
（原桂溪鄉(xiāng)的蓮花、永興、東光、五桂、望江5個(gè)村劃歸成都市錦江區(qū)。
）1996年4月23日，桂溪鄉(xiāng)的和平、永安、石墻、紅光4村，雙流縣中和鎮(zhèn)的雙土、五岔子、建設(shè)3村，雙流縣華陽鎮(zhèn)的勤儉、民樂、銅牌、大源4村和三瓦窯街道劃歸成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，組建新的桂溪鄉(xiāng)，保留三瓦窯街道建置。
三瓦窯街道辦事處和桂溪鄉(xiāng)人民政府駐石墻村，合署辦公。
桂溪鄉(xiāng)其余區(qū)域仍歸武侯區(qū)管轄。
至此，桂溪街道轄區(qū)范圍基本定型。
轄區(qū)具體區(qū)域位于北緯30°31′40″－30°36′8″，東經(jīng)104°00′45″－104°01′43″，幅員19.6平方千米。
北連武侯區(qū)火車南站街道；東依錦江（府河）；南接雙流縣華陽鎮(zhèn)；西接石羊街道和雙流縣白家鎮(zhèn)。
1996年5月10日，“中共成都高新技術(shù)開發(fā)區(qū)桂溪鄉(xiāng)委員會、成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)桂溪鄉(xiāng)人民政府、中共成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)三瓦窯街道工作委員會、成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)三瓦窯街道辦事處”得到高新區(qū)黨工委、管委會正式冠名。
2001年12月，四川省人民政府撤消武侯區(qū)桂溪鄉(xiāng)建制，其轄區(qū)劃歸三瓦窯街道。
2002年7月4日，成都市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)三瓦窯街道更名為成都市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)桂溪街道，管轄范圍不變，桂溪街道辦事處辦公室駐五岔子村。
2008年4月26日，桂溪街道辦事處正式遷往天仁路176號辦公。