北疆军区是历史上新疆军区下辖的三级军区之一，前身为新疆军区所属的伊犁军区，1969年改称北疆军区，1985年撤销。

新疆（乌鲁木齐）军区原为大军区，所属南疆军区、北疆军区、东疆军区为正军级，与省军区同级，下设军分区。

1949年12月，以中国人民解放军第一兵团为基础组建新疆军区，为二级军区，隶属第一野战军暨西北军区建制。1950年2月，新疆军区成立喀什、迪化、伊犁军区，分别由第二军、第六军、第五军兼，为三级军区。1955年5月，新疆军区从西北军区划出，升格为大军区，直属中央军委领导。1979年新疆军区改称乌鲁木齐军区。1985年6月，乌鲁木齐军区与兰州军区合并，同时成立新疆军区，为兵团级，隶属兰州军区领导。

北疆军区原为伊犁军区。1952年10月，伊犁军区撤销，组建伊犁军分区，仍由第五军兼。1955年1月，第五军军部整编为伊犁哈萨克自治州军区，同时撤销第五军番号和伊犁军分区。同年11月，伊犁哈萨克自治州军区改称伊犁军区。

1969年12月，伊犁军区改称北疆军区。

1985年6月，全军开始“百万大裁军”。根据中央军委命令，北疆军区被撤销，所属各军分区和野战部队转隶属新疆军区直辖。

1950年组建时驻地伊宁，因该军区领率机关所在地伊宁距离中苏边境仅70公里，过于靠前，为便于作战指挥，1970年4月东迁至沙湾县城，10月又迁至石河子市；1971年10月，北疆军区由石河子再迁至乌苏。