Neuburgweier wurde 1219 im Zusammenhang mit einer Vermögensteilung der Brüder von Eberstein erstmals urkundlich erwähnt. Von den Ebersteinern kam der Ort 1383 an die Kurpfalz. 1396 taucht der Name „Wilre“ also „Weiler“, 1422 Neuburgweier auf. Der Ort war stets im Bezug zur Stadt Neuburg am Rhein und gehörte zum pfälzischen Amt Hagenbach, Oberamt Germersheim. Im 16. Jahrhundert wurde Neuburgweier geographisch durch eine natürliche Laufveränderung des Rheins von Neuburg getrennt. 1674 wurde der Ort französisch besetzt und war 1682 bis 1697 an Frankreich abgetreten. 1707 gelangte der Ort durch Tausch gegen sponheimische Besitzungen von der Kurpfalz an die Markgrafschaft Baden-Baden und gehörte dann zum Amt Ettlingen. Bei dessen Auflösung 1937 kam der Ort zum Landkreis Karlsruhe.