石拐是蒙古語“什桂圖”的音譯，其意為“有森林的地方”。清朝乾隆年間，石拐東部屬五當召的繕召地，西部屬烏拉特西公旗牧地，南部屬薩拉旗廳。

1949年后，為烏蘭察布盟石拐溝礦區，1956年屬包頭市，設石拐礦區。1999年8月10日，民政部批準（民發[1999]22號）將石拐礦區更名為石拐區。

1996年?，石拐礦區面積15平方千米，人口5.2萬，其中蒙古族占1.9%，轄5個街道：石拐街道、白狐溝街道、大磁街道、大發街道、五當溝街道。區政府駐石拐。

1998年，將郊區國慶鄉劃歸石拐礦區管轄。

2000年第五次人口普查，石拐區總人口50337人，其中：石拐街道11819人，大發街道4668人，大磁街道4810人，五當溝街道8427人，白狐溝街道8085人，國慶鄉8157人，吉忽倫圖蘇木4371人。

2001年，石拐區面積618平方千米。人口5.13萬人。轄5個街道、1個蘇木、1個鄉。

2006年，撤銷國慶鄉，將其原管轄的行政區域整建制并入五當召鎮。調整后，石拐區轄大磁、大發、石拐、五當溝、白狐溝5個街道和五當召鎮。

2012年，設立吉忽倫圖蘇木。調整后，全區轄6個街道、1個鎮、1個蘇木：石拐街道、大發街道、大磁街道、五當溝街道、白狐溝街道、大德恒街道、五當召鎮、吉忽倫圖蘇木。