1983年12月22日，吉林省人民政府批准设立辽源市龙山区（吉政函[1983]423号文件《关于四平市、辽源市区级机构设置的通知》）。1984年3月16日龙山区人民政府正式挂牌成立。
1996年，龙山区面积98平方千米，人口25.4万人。辖8个街道、2个乡：东吉街道、西宁街道、南康街道、北寿街道、站前街道、向阳街道、福镇街道、新兴街道、山湾乡、工农乡。区政府驻西宁大路。
2000年第五次人口普查，全区总人口283045人，其中：南康街道45252人、北寿街道28791人、东吉街道32541人、西宁街道20326人、站前街道21437人、新兴街道22264人、福镇街道25902人、向阳街道33745人、工农乡33331人、山湾乡19456人。
2005年2月16日，吉林省民政厅（吉民行批[2005]6号）批复，经省政府批准，同意将东辽县的寿山镇划归龙山区管辖，寿山镇与山湾乡合并为寿山镇，镇政府驻原山湾乡政府驻地。调整后，龙山区面积146.44平方千米增加到257.44平方千米，人口由270581人增加到287717人。
2009年末，全区总面积236平方千米，总人口29.7万人。辖8个街道、1个镇、1个乡：南康街道、北寿街道、东吉街道、西宁街道、站前街道、新兴街道、福镇街道、向阳街道（城区8个街道19.6平方千米，27个社区）、寿山镇（154平方千米，18个村）、工农乡（58平方千米，10个村）。区政府驻南康街道。
