為1958年以后逐步發展起來的工礦區。1961年置獅子山鎮，1969年改名紅星區，1980年改名獅子山區。

1996年，獅子山區面積6.7平方千米，人口5.2萬人，轄4個街道：獅子山街道、新廟街道、鳳凰山街道、礬山街道。區政府駐獅子山。

2000年第五次人口普查，全區總人口51280人，其中：獅子山街道18999人，新廟街道7072人，鳳凰山街道4041人，磯山街道13364人，經濟技術開發區7804。

2004年11月30日，銅陵市啟動行政區劃調整工作：將郊區東郊辦事處區域天山大道（原七壩路）以西、銅蕪路以南地區劃歸銅官山區管轄；天山大道南段以東、銅蕪路以北地域劃歸獅子山區管轄。為便于聯盟村行政事業的管理，將聯盟村整建制劃歸獅子山區管轄（獅子山區在銅官山區內保留一塊“飛地”），即除聯盟村15、16、17、18村民小組劃入銅官山區外，聯盟村其他地域全部劃歸獅子山區管轄。東郊辦事處建制劃歸獅子山區管轄。將銅官山區所轄銅陵市第二人民醫院塊等“飛地”劃歸獅子山區管轄。2004年底，獅子山區轄4個街道、1個鎮。

2010年，全區總面積53平方千米，總人口10萬人。轄4個街道、1個辦事處、1個鎮：獅子山街道、新廟街道、磯山街道、鳳凰山街道、東郊辦事處、西湖鎮，以及銅陵經濟技術開發區，區政府駐新廟街道。

2011年7月15日，獅子山區正式撤銷原有4個街道辦事處，將原有的10個社區合并成5個大社區，區政府駐立新社區。