秦時，桂林街道境域屬蜀國。

西漢時，屬廣漢郡廣漢縣。

明朝時期，屬潼川府遂寧縣。

清朝時期，屬蓬溪縣。

民國元年（1912年）后，屬潼南區(qū)第一區(qū)觀桂鄉(xiāng)。

1950年1月，設立桂林鄉(xiāng)。

1951年9月，桂林鄉(xiāng)析置新林鄉(xiāng)。

1956年5月，新林鄉(xiāng)并入桂林鄉(xiāng)。

1957年4月，新林鄉(xiāng)、桂林鄉(xiāng)分設。

1958年9月，桂林鄉(xiāng)改為桂林公社。

1983年12月，由桂林公社改為桂林鄉(xiāng)。

1993年12月，桂林鄉(xiāng)與新林鄉(xiāng)合并為桂林鎮(zhèn)。

2006年6月，撤桂林鎮(zhèn)，與原梓潼鎮(zhèn)的東風片區(qū)合并設桂林街道。