1949年1月18日大通解放后，设立大通乡、九龙岗乡。同年11月改设为大通镇、九龙岗镇，隶属淮南矿区行政办事处。1950年9月改属淮南市人民政府所辖。1953年5月，撤销大通镇、九龙岗镇，成立大通区、九龙岗区（科级），直属淮南市。
1955年4月1日，大通、九龙岗两区合并成立县级市辖大通区，辖大通、九龙岗两个城区和新设立的夏郢乡。1957年6月，设立九龙岗街道办事处。1992年2月，大通区将2个街道、3乡、2镇调整为三镇一街道；其中，淮丰乡和九龙岗街道合并为九龙岗镇。
1996年，大通区面积170平方千米，人口约12.6万人，辖1个街道、3镇：大通街道、九龙岗镇、洛河镇、上窑镇。共有13个居委会、33个村委会。区政府驻大通街道辖区内。
2000年第五次人口普查，大通区常住总人口129039人，其中：大通街道28244人，上窑镇28347人，洛河镇35070人，九龙岗镇31955人，淮南乳品公司5423人。
2004年5月29日，国务院（国函[2004]39号）批准同意将长丰县的孔店乡划归淮南市大通区管辖。2004年末，大通区辖1个街道、3个镇、1个乡：九龙岗镇、洛河镇、上窑镇、孔店乡，大通街道。
2010年第六次人口普查，大通区常住总人口180917人，其中：大通街道29978人，上窑镇30314人，洛河镇50211人，九龙岗镇28666人，孔店乡41748人。
2013年8月，国家级开发区淮南经济技术开发区划归大通区代管。2013年末，大通区面积350平方千米，人口18万人。辖1个街道、3个镇、1个乡：大通街道、上窑镇、洛河镇、九龙岗镇、孔店乡，共有50（一说51）个行政村、18个社区。
