1952年，铜陵县城关区设立铜兴乡建制，辖铜官村、兴隆村和复兴村的2个闾。

1953年9月，设立铜官山办事处，属铜陵县城关区。

1954年3月，撤销铜官山办事处，设立铜官山区。

1956年7月，以铜官山区为基础设立铜官山市人民委员会筹备处。划入铜陵县横港乡和谢龚乡的部分区域；分设为山上第一办事处、山上第二办事处和扫把沟办事处。

1956年10月，设立省辖铜官山市。第一办事处、第二办事处合并成铜兴办事处、第三（扫把沟）办事处改称兴隆办事处。

1957年2月，铜兴乡、横港乡合并为铜港乡。

1958年4月，分铜兴办事处杨家山一带设立杨家山办事处。5月，分兴隆办事处横港一带，设立横港办事处。至此，铜官山市辖4个办事处1个乡，即铜兴、兴隆、杨家山、横港和铜港乡。

1958年6月，撤销铜陵县，并入铜官山市，铜官山市更名为铜陵市。9月，铜陵市设立铜官山区。铜官山区辖兴隆、横港、铜兴、杨家山4个办事处和铜港超英公社（原铜港乡）及铜陵县划入的城关火箭公社、老洲上游公社、西湖公社、胥坝卫星公社。

1959年4月，恢复铜陵县，铜陵市撤销铜官山区建制，铜陵县划入的4个公社划出；撤销铜兴办事处，设立铜兴镇；撤销兴隆办事处，设立兴隆镇；铜港超英人民公社改称铜港人民公社。

1960年5月，撤销铜兴镇、兴隆镇，成立铜陵城市人民公社。7月，更名为铜官山人民公社。

1960年12月，撤销铜官山人民公社，设立铜官山区。铜陵县狮子山区铜矿区域划属铜陵市，并设立狮子山镇，下辖狮子山、凤凰山2个街道。

1963年3月，撤销狮子山镇。铜陵市撤销铜官山区，设立铜兴镇、兴隆镇。

1966年，铜兴镇更名为红旗镇，兴隆镇更名为红光镇。狮子山镇更名为红星镇。

1968年，红星镇增设新庙街道。

1969年，撤销红星镇，设立红星区，下设狮子山、凤凰山、新庙3个街道。铜陵市撤销红旗镇、红光镇，设立向阳区。

1980年7月，红星区改称狮子山区。向阳区改称铜官山区。

2015年10月，国务院批复撤销铜陵市铜官山区、狮子山区，设立铜官区。

2018年10月，义安区五松镇齐潭村、双桥村、查壬村、建立村、马冲村、董冲村、新江村、湖边社区、石桥社区、近市社区、近城社区、联盟村、江滨村等13个村（社区）划归铜官区管辖；郊区东郊办事处划归铜官区管辖；义安区顺安镇长龙山村鲁村、新庄、花元、下湾、新塘、黄湾、上湾、毛湾、罗冲、马冲等10个村民组（2005年撤并前属于顺安镇原长龙村）划归铜官区西湖镇管辖；铜官区凤凰山社区（含新建村）划归义安区管辖。

铜官区是铜陵市政治、经济、文化和商业中心，辖区面积135平方公里，常住人口40.7万人。下辖1镇、2个办事处、17个区直管社区和1个国家级高新区。