Izveidošanās un attīstība Viduslaikos Spilves pļavās atradās Svētā Gara konventa īpašumi, savukārt Daugavgrīvas virzienā – Rīgas rātes, Vācu ordeņa Livonijā un Rīgas domkapitula īpašumi. Rīdzinieki Spilves līdzenuma pļavas izmantoja lopu ganībām un siena pļaušanai, jo arī ziemas periodā siens lopkopībai bija tikpat nepieciešams kā vasaras ganības.
Zviedru laikā Vidzemē Spilves apkārtne vēl joprojām bija ļoti mazapdzīvota. 17. gs. gaitā Spilves pļavas tika sadalītas starp pilsētu un kroņa īpašumiem. Spilves daļā pļavas iedalīja pilsētas ierēdņu un Rīgas cietokšņa garnizona vajadzībām. 17. gs. beigās Spilves pļavu rietumu daļu iezīmēja Buļļu ceļš, bet Daugavas pusē atradās ceļš uz Daugavgrīvas cietoksni; starp abiem ceļiem atradās vairākas muižas.
1701. gadā apkaimes vēsturiskajā teritorijā norisinājās viens no vērienīgākajiem Lielā Ziemeļu kara (1700–1721) militārajiem notikumiem – Daugavas (arī Spilves) kauja. Viena no būtiskākajām Zviedrijas un Saksijas karaspēku sadursmēm Lielā Ziemeļu kara sākumā sākās 19. jūlijā ap plkst. 4.00 no rīta ar zviedru karaspēka uzbrukuma manevru, forsējot Daugavu ar laivām dūmu aizsegā. Ap 7000 Zviedrijas armijas karavīru uzbruka gandrīz divreiz lielākam Saksijas karaspēkam (ap 13 000 karavīru). Neskatoties uz skaitlisko mazākumu, tomēr pēc aptuveni divu stundu ilgas kaujas zviedru karavīri guva uzvaru, bet sakšu karaspēks uzsāka vērienīgu atkāpšanās manevru – daļa devās uz Kobronskansti, bet daļa atkāpās uz Daugavgrīvas cietoksni. Kaujas rezultātā krita ap 2400 Saksijas un tās sabiedroto karavīru, tostarp ap 400 krievu karavīru. Savukārt zviedru karaspēks cieta ievērojami mazākus zaudējumus – ap 500 karavīru. Spilves kauja demonstrēja Zviedrijas karaspēka taktisko pārākumu un spēju vienuviet koncentrēt pietiekamus cilvēku un materiālos resursus, lai īstenotu sekmīgu ofensīvu, forsējot Daugavas akvatoriju.
No 18. gs. sākuma Spilve, līdzīgi kā Voleri, galvenokārt bija apdzīvota šaurā strēmelē gar Daugavas kreiso krastu.
Vismaz no 19. gs. vidus Spilvē un blakusesošajos Voleros bija vairākas zemnieku saimniecības, kas specializējās galviņkāpostu audzēšanā un skābēšanā. Gatavā produkcija tika novirzīta gan vietējam tirgum, gan eksportēta uz Krievijas Impērijas iekšzemes guberņām.
1866. gadā Spilves apkaimē esošajā Podragā tika uzcelta Karla Šmita (vācu Karl Schmidt, krievu Карл Христофорович Шмидт) Rīgas cementa rūpnīcas filiāle, kas bija pirmais portlandcementa ražošanas uzņēmums Krievijas Impērijā.
No 19. gs. otrās puses līdz ar Rīgas–Bolderājas dzelzceļa (1873) izbūvi, kas savienoja Daugavgrīvu ar Rīgu, arī Spilves apkārtnē tika radīti apstākļi, kas ievērojami uzlaboja rūpniecības un tirdzniecības strauju attīstību.
19. gs. beigās un 20. gs. sākumā Spilvi ar Rīgu un Bolderāju savienoja regulāra dzelzceļa un pasažieru tvaikoņu satiksme.
Pirmā pasaules kara laikā Spilves pļavu austrumu daļā blakus Daugavgrīvas šosejai, netālu no K. Šmita cementa fabrikas, tika iekārtots pacelšanās un nosēšanās laukums lidmašīnām, ko nosauca par Cementa fabrikas aerodromu. No 1916. gada 15. aprīļa tajā izvietojās Krievijas Impērijas Gaisa spēku flotes (Императорский военно-воздушный флот) 12. iznīcinātāju nodaļa, kuras bruņojumā bija Morane-Saulnier, Sikorsky un Nieuport tipa lidmašīnas, kas tika izmantotas Rīgas aizsardzībai pret Vācu Impērijas Gaisa spēku (Deutsche Luftstreitkräfte) aviācijas uzlidojumiem. Vairāku Spilvē esošo uzņēmumu iekārtas Pirmā pasaules kara laikā tika evakuētas uz Krievijas Impērijas iekšzemes guberņām un kādreizējo uzņēmumu ēkas tika pilnībā vai daļēji izpostītas.
1919. gada rudenī Spilvē un apkārtnē norisinājās vairākas Latvijas armijas militārās operācijas, kurām bija izšķiroša nozīme Rīgas aizstāvēšanā pret Rietumu brīvprātīgo armiju. Īpaši intensīva kaujas darbība norisinājās laika posmā no 15. līdz 21. oktobrim, 3. un 10. novembrī. Šajā Pārdaugavas frontes sektorā pret Rietumu brīvprātīgo armijas vācu vienībām kaujas uzdevumus lielākoties veica 7. Siguldas kājnieku pulka apakšvienību karavīri.
Neilgi pēc bermontiādes kontroli pār Spilves lidlauku pārņēma Aviācijas parks (vēlāk – Latvijas armijas Aviācijas divizions, pēc tam Aviācijas pulks).
20. gs. 20. gadu sākumā Spilves lidlauka atjaunošanas darbus veica Aviācijas diviziona karavīri diviziona tehniskās nozares vadītāja pulkveža Jezupa Baško vadībā.
No 1921. gada jūlija lidlaukā sāka uzņemt starptautisku civilo aviāciju (pasta sūtījumus), un 1922. gadā tika uzsākta starptautisku pasažieru satiksmes reisu apkalpošana.
24.02.1924. Saeimā tika pieņemts Likums par Rīgas pilsētas administratīvajām robežām, kā rezultātā Rīgas pilsētas administratīvajā teritorijā tika iekļauta arī Spilves apkaimes apkārtne līdz ar citām Pārdaugavas teritorijām (Anniņmuižu (mūsdienās – Imantas teritorijas daļa), Bolderāju, Kleistiem un citām).
20. un 30. gados apkaimes iedzīvotāji lielākoties nodarbojās ar zvejniecību, kā arī strādāja cementa fabrikā un apkārtnes kokapstrādes uzņēmumos.
1938. gadā Spilvē, Krēmeros un Voleros kopējais reģistrēto iedzīvotāju skaits bija 789 personas. Tajā pašā gadā apkaimes un apkārtnes dzīvojamā fondā tika reģistrēts 251 dzīvoklis.
Starpkaru periodā Spilves (Rīgas) gaisa osta kļuva par starptautisku aviācijas satiksmes punktu, līdz Otrā pasaules kara sākumam. Papildus Latvijas armijas un civilajai aviācijai, Spilves lidlaukā bāzējās arī Latvijas aeroklubs un Aizsargu organizācijas aviācija.
Nacistiskās Vācijas okupācijas periodā Spilves lidlaukā bāzējās dažādas Gaisa spēku (Luftwaffe) vienības, piemēram, 54. iznīcinātāju aviācijas eskadras “Zaļā sirds” (Jagdgeschwader 54, Grünherz) apakšvienības.
1958. gadā tika pārtraukta pasažieru vilcienu satiksme no Rīgas uz Bolderāju, to aizvietoja ar neregulāru autobusu satiksmi, kas ietekmēja Spilves iedzīvotāju mobilitāti.
1969. gadā no Ļeņina rajona tika atdalīta ziemeļu daļa un izveidots Ļeņingradas rajons, kurā tika iekļauta Spilve.
Spilves lidlauks bija lielākā lidosta Baltijas valstīs un viena no lielākajām lidostām Padomju Sociālistisko Republiku Savienības (PSRS) rietumu daļā, līdz 1974. gada 10. oktobrim, kad tika atklāta lidosta “Rīga”.
20. gs. 60.–80. gados apkaimes ziemeļrietumu un ziemeļaustrumu daļā tika izveidotas vasarnīcu un mazdārziņu kolonijas, kas daļēji degradētā stāvoklī pastāv arī mūsdienās.
Otrreizējās padomju okupācijas periodā līdz pat PSRS sabrukumam Spilve turpināja attīstīties kā rūpniecisks rajons.
1990. gadā, īsi pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas, Ļeņingradas rajons, kurā atradās arī Spilves apkaime, tika pārdēvēts par Kurzemes rajonu.
2015. gadā Spilves lidlauka apkārtnē tika īstenots vērienīgs projekts, kura ietvaros SIA “Rīgas nami” un SIA “Clean R” likvidēja nelegālu būvgružu izgāztuvi, aptuveni 4 000–4 500 m³ apjomā.