向阳区一带，属佳木斯市的中心区域，也是老城区。中华民国时期，隶属桦川县管辖。东北沦陷后，1937年划归佳木斯市管辖，设立中央区。其管辖范围，北起松花江，南至绥佳铁路线，东起中山街，西至德祥街。1945年“九三”抗日战争胜利后，1947年设立第二区。1956年夏，撤销区的建制，分设西林、保卫两个街道办事处；1958年1月，将两个街道合并设立长安区。1968年改称向阳区。
1992年末，向阳区位于佳木斯市城区中心，东与前进区接壤，南至四丰山水库与郊区毗邻，西与永红区分界，北临柳树岛二道河子。全境总面积23.8平方千米，总人口9.3万人，其中非农业人口9.2万人；朝鲜、满、回族等少数民族人口约占5%。辖西林、保卫、桥南、南岗、柳树岛5个街道。区政府驻地光复路。（以上摘自《黑龙江省志・地名录》，有改动）
2000年，向阳区辖4个街道：保卫街道、西南岗街道、桥南街道、西林街道。2000年第五次人口普查，向阳区总人口113414人。其中：西林街道24610人、保卫街道15077人、桥南街道25470人、西南岗街道48257人。
2004年，将永红区的建设街道、长安街道、友谊街道的西站、北铁西、南铁西三个社区和郊区长青街道的江南社区、万发社区、长青乡的长青村，四丰街道的和平社区、四丰乡的新丰村划归向阳区管辖。调整后，永红区与向阳区的行政区域界线为：北起松花江南岸，沿红旗街向南至光复路，沿路向西至万新街，沿街向南至同三公路止。
向阳区现辖6个街道：西林街道、保卫街道、桥南街道、西南岗街道、建设街道、长安街道。
