建区前分属大庸（今永定区）、慈利、桑植3县。1988年3县分别划出中湖、协合、索溪峪3乡，天子山镇和张家界国家森林公园管理处设立武陵源区。
1996年，武陵源区面积393平方千米，人口约4.2万人。辖1个镇、2个乡、1个民族乡：天子山镇、索溪峪土家族乡、中湖乡、协合乡。区政府驻索溪峪，距市政府43千米。
2000年第五次人口普查，武陵源区常住总人口47755人，其中，天子山镇4289人，索溪峪土家族乡21645人，协合乡7350人，中湖乡11502人，张家界国家森林公园管理处2969人。
2002年末，武陵源区总面积397.5平方千米，其中核心景区面积217.15平方千米。总人口4.48万人，其中非农业人口2.06万人。辖3乡1镇2街道，42个行政村、居委会。
2004年，全区辖1个街道、1个镇、3个乡（其中1个民族乡）：军地坪街道、天子山镇、索溪峪土家族乡、协合乡、中湖乡。区政府驻军地坪街道。
2010年第六次人口普查，武陵源区常住总人口52724人，其中，军地坪街道19377人，天子山镇3665人，索溪峪土家族乡10388人，协合乡5740人，中湖乡9693人，张家界国家森林公园管理处3861人。
2015年10月28日，锣鼓塔街道办事处正式挂牌成立。2015年11月27日，省民政厅（湘民行发[2015]104号）批复同意：索溪峪土家族乡、天子山镇、军地坪街道成建制合并设立军地坪街道。调整后，全区辖2个街道、2个乡：军地坪街道、锣鼓塔街道、协合乡、中湖乡。总面积397.53平方千米，总人口5.59万人。
