秦时，桂林街道境域属蜀国。

西汉时，属广汉郡广汉县。

明朝时期，属潼川府遂宁县。

清朝时期，属蓬溪县。

民国元年（1912年）后，属潼南区第一区观桂乡。

1950年1月，设立桂林乡。

1951年9月，桂林乡析置新林乡。

1956年5月，新林乡并入桂林乡。

1957年4月，新林乡、桂林乡分设。

1958年9月，桂林乡改为桂林公社。

1983年12月，由桂林公社改为桂林乡。

1993年12月，桂林乡与新林乡合并为桂林镇。

2006年6月，撤桂林镇，与原梓潼镇的东风片区合并设桂林街道。