洪山區是由境內有洪山而得名。

1949年11月，武漢市在江南地區設3個郊區，即洪山區、武泰區和挹江區。其中，洪山區位于東湖和沙湖之間，區機關駐官園灣1號，轄官園、武珞、沙湖、東亭4鄉；武泰區區機關駐武昌萬佛林，轄白沙、蓮溪、佛林、楠木、永安5鄉；挹江區機關駐武昌王家墩，轄建設、解放、和平3鄉。1951年4月（一說5月），將洪山、武泰、挹江三個郊區合并為武漢市第八區（武昌郊區），區機關駐地在武昌官園灣1號，轄解放、建設、和平、官園、武珞、沙湖、東亭、白沙、佛林、永安、楠木、蓮溪12鄉。

1952年7月，武漢市撤銷第八區（武昌郊區），并將武昌縣部分地區劃入武漢市，成立南湖區、東湖區。其中南湖區，區機關駐武昌苗園，轄永安、楠木、佛林、洪福、李家橋、青菱、花園、石咀、楊泗磯、老橋、馬驛、王家店、譚廟、譚佛、九夫、安家、湖口、油坊嶺、宗黃、福樂、滄海、烏龍22鄉；東湖區區機關先后在武昌曹家花園、周家灣、中高家灣等地，轄武珞、三合、魯巷、東湖、磨山、官園、龍王、溪橋、沙湖、東亭、楊湖11鄉。

1955年2月，武漢市將東湖區和武昌縣的第七區合并，成立洪山區。區機關駐武昌高家灣。轄洪山、武珞、蓮溪、魯巷、磨山、長山、三合、聯合、中合、花山、春和、山湖、白滸、沿江、同意、太魯、大吳、劉黃18鄉和中南路街、武珞路街2個街道辦事處。1956年6月，武漢市將江南的3個郊區（洪山區、南湖區和青山區）合并為洪山區和青山區；將原屬洪山區管轄的花山、中合、春和、聯合、大吳、劉黃、山湖等7個鄉劃歸青山區，將原屬武昌區管轄的陸家街、千家街、珞珈山街劃歸洪山區。

1956年，洪山區將33個小鄉合并為蓮溪、東亭、南湖、喻家山、長春、長江、九峰、游廟、駝子店、黎明、建設、紅旗、和平、聯合、天興、前進、友誼、勝利、白滸等19鄉，中南路街、珞珈山街、千家街、陸家街等4個街道辦事處。

1957年6月，武漢市將青山區改為城區，原青山區所轄鄉全部劃入洪山區，并將洪山區轄街道劃入武昌區。1958年8月，武漢市將市郊各小郊區撤銷，成立武漢市郊區，區機關駐地在漢口萬松園路2號（1959年2月遷至武昌街道口珞喻路6號）。郊區成立后，先后將小鄉合并成立紅旗（后改為南湖）、長青（后改為青菱）、關山、紅焰（后改為花山）、東風（后改為北湖）、武東、和平、五一（后改為葛店）、先鋒（后改為漢橋）、紅星（后改為岱山）10個公社。1960年7月劃出漢橋、岱山、葛店3個公社。

1960年5月至7月，撤銷武漢市郊區，原郊區所轄的農村公社就近劃給各城市公社管轄。洪山、關山等公社相繼成立。7月6日成立洪山（城市）人民公社，管轄武珞、珞珈山、濱湖、水果湖、東湖風景區等5個分社。1961年3月，武漢市將洪山區人民公社和關山人民公社合并，恢復行政區建置，成立武漢市洪山區。爾后，將原由洪山和關山兩個城市人民公社所管轄的36個農業生產管理區改為農業公社（其名稱、范圍未變）；同時將原城區公社建置撤銷，恢復街道辦事處。

1962年6月，葛店區5個公社劃歸鄂城縣，流芳、茅店、勝利3個公社劃歸武昌縣，洪山區實際管轄28個公社。1963年6月，將武昌區轄的花山、尤廟兩個公社劃歸洪山區，將洪山區管轄的和平、聯合兩個公社劃歸武昌區。至此，洪山區轄東亭、蓮溪、南湖、魯巷、花山、尤廟、九峰等公社和喻家山、水果湖、珞珈山、中南路、武珞、濱湖、關山等7個街道。

1964年，撤銷余家頭公社，武東公社城區部分劃入青山區（設立武東街道），增設沿江、塔子2個公社。洪山區實際仍轄東亭、蓮溪、九峰、魯巷、尤廟、花山、環城、建設、火官、紅旗、黎明、天興洲、白滸、聯合、沿江、南湖、石咀、青菱、和平、解放、塔子、岱山、諶家磯、合作（后改名先鋒）、長豐、十里、江堤、永豐28個公社，同時管轄武珞、中南、珞珈山、水果湖、東湖、濱湖、關山、喻家山8個街道。

1964年8月，為統一對郊區農業生產的領導，武漢市撤銷洪山區和各城區農業辦公室，江北恢復漢橋區；洪山區復為郊區，管轄江南市郊農業地區。原屬洪山區管轄的喻家山、關山、珞珈山、武珞路、中南路、水果湖、濱湖等7個街道劃歸武昌區；原武昌區轄的和平、聯合、青菱、石咀等4個公社，原屬青山區轄的環城、天興、建設、黎明、紅旗、火官、白滸、沿江等8個公社劃歸洪山區。調整后，洪山區轄19個公社。

1964年8月，撤銷沿江公社并入白滸公社。1966年3月撤銷火官公社，分別并入建設、紅旗公社；同年4月撤銷蓮溪公社和東亭公社合并而為洪山公社。至此，洪山區轄和平、聯合、青菱、石咀、環城、天興、建設、黎明、紅旗、洪山、南湖、魯巷、九峰、尤廟、花山、白滸等16個公社。1975年2月，將16個公社合并為7個公社，即：洪山、魯巷、南湖合并為洪山公社；青菱、石咀合并為青菱公社；九峰、尤廟合并為九峰公社；花山、白滸合并為花山公社；黎明、建設、紅旗合并為建設公社；環城、聯合、和平合并為和平公社；天興公社。

1976年1月，漢橋區撤銷并入洪山區，此時，洪山區成為環繞武漢市的大郊區，轄洪山、青菱、和平、花山、建設、九峰、天興、江堤、永豐、長豐、后湖、諶家磯等12個公社和琴斷口、唐家墩2個街道。1980年1月成立岱山街道。全區轄紅旗、張家灣、岱山、唐家墩、琴斷口5個街道，洪山、和平、天興、建設、花山、九峰、青菱、諶家磯、后湖、長豐、永豐、江堤12個公社，總面積570.65平方千米，總人口36.9萬人（統計時間不詳）。