凌源名始于民國三年（1914年）。據《凌源縣志》載，“凌源縣治在前清（乾隆）五年設塔子溝廳，乾隆四十三年改名為建昌縣。民國三年春，省令準部咨，以江西省建昌府，故改建昌縣以免雷同。凌源縣知事孫廷弼以大凌河源出要路溝士金搭，謹援沁源洮源之例，呈請轉咨準改凌源縣，此定名之理由也。”由此可見，凌源縣縣名，是為避免原名建昌縣與江西省建昌府重名，遂依大凌河發源地而命名

戰國時屬燕國右北平郡。秦統一后，于今城關鎮街道安杖子村置平剛縣，隸右北平郡。西漢初右北平郡移至平剛。東漢建武后，右北平郡治遷土垠（今河北豐潤東南），本境為烏桓地，后入鮮卑東部。三國時，為烏桓地。晉時為鮮卑東部，以后被鮮卑慕容氏占領，建立了前燕。符堅滅燕為前奏地。北魏、北齊時凌源屬營州建德郡。隋朝為遼西郡地。唐為營州柳城地。遼統和二十五年（1007年）為大定府榆州和眾縣（凌源西十八里堡有城址）。金廢州存縣。元為大寧路和眾縣。明朝為營州衛地，永樂年間徒為牧地，后入朵彥衛，自此荒廢二百余年。前清為承德府塔子溝廳，乾隆三年，改塔子溝廳為建昌縣，歸承德府轄。

民國三年（1914年）改名為凌源縣，歸熱河特別區轄。1928年，凌源縣歸熱河省轄。1931年，凌源縣分為凌源縣和凌南縣（今建昌縣）。1933年年，日本帝國主義侵占凌源縣。1937年，凌源和凌南兩縣合并為建昌縣。1940年，縣旗合并，實行蒙漢聯治，歸喀喇泌左旗轄。1945年“九·三”勝利后，成立凌源縣人民政府。1946年，國民黨設置凌源縣政府。1947年人民解放軍占領凌源，成立凌源縣人民政府，屬熱河省轄縣。1955年撤銷熱河省，凌源縣歸遼寧省錦州專區所轄。1959年1月，劃歸朝陽市。1964年歸朝陽行政公署轄。1984年屬朝陽市。1991年12月21日，民政部（民行批[1991]93號）批準撤銷凌源縣，設立凌源市（縣級）。1992年2月14日，凌源市正式掛牌成，由朝陽市代管。

1996年，凌源市面積3252平方千米，人口約62萬人。轄4個街道、9個鎮、20個鄉：南街街道、北街街道、紅山街道、東城街道、萬元店鎮、三十家子鎮、松嶺子鎮、刀爾登鎮、宋杖子鎮、四官營子鎮、楊杖子鎮、烏蘭白鎮、溝門子鎮、城關鄉、河東鄉、凌北鄉、小城子鄉、大王杖子鄉、劉杖子鄉、前進鄉、大河北鄉、三道河子鄉、牛營子鄉、北爐鄉、瓦房店鄉、凌河蒙古族鄉、五家子蒙古族鄉、四合當蒙古族鄉、天盛號蒙古族鄉、三家子鄉、佛爺洞鄉、河坎子鄉、北爐馬場鄉。市府駐大西街。

1998年，省政府批復同意：撤銷小城子鄉、四合當鄉、凌北鄉，設立小城子鎮、四合當鎮、凌北鎮（遼政[1998]12號）；設立城關鎮，轄城北村、城南村、八里堡村和八間房村，面積40.4平方千米，鎮政府駐地設在城北村（遼政[1998]161號）。1999年，省政府（遼政[1999]151號）批復同意：撤銷凌河蒙古族鄉，并入城關鎮，鎮政府駐地大河南村；撤銷河東鄉，并入凌北鎮；撤銷五家子蒙古族鄉，并入四合當鎮；撤銷大王杖子鄉，并入宋杖子鎮；撤銷烏蘭白鎮，并入瓦房店鄉；撤銷天盛號蒙古族鄉，并入三家子蒙古族鄉；撤銷河坎子鄉，并入佛爺洞鄉；撤銷前進鄉，并入三道河子鄉；撤銷大河北鄉，并入劉杖子鄉；撤銷北馬場鄉，保留北馬場建制，將原北馬場鄉所轄的大地一村、猴山溝村納入北爐鄉；將原北馬場鄉所轄的賈杖子村納入宋杖子鎮；將原北馬場鄉所轄的常嶺村納入溝門子鎮；撤銷楊杖子鎮，設立街道（楊杖子街道），將原楊杖子鎮所轄的三道梁子村、柴杖子村納入刀爾登鎮管轄；將萬元店鎮所轄的熱水村劃出，設立街道（熱水湯街道）。至此，全市轄6個街道、11個鎮、7個鄉。