1965年5月，將11個(gè)公社調(diào)整為陵北、明廉、向工、塔灣、壽泉（原天山一部分）、華山（原天山一部分）、亞明（原華山一部分）、皇姑站（原華山一部分）、長江、崇山（原黃河一部分）、黃河（原黃河一部分）、昆山（原昆山一部分）、三洞橋（原三洞橋一部分）、克儉（原三洞橋一部分）、遼河、二空橋（原昆山一部分）等16個(gè)公社。

1971年將16個(gè)公社調(diào)整為陵北、明廉（與原向工合并）、塔灣、壽泉、華山、亞明（與原皇姑站合并）、長江、崇山、黃河、昆山（原二空橋分別并入黃河、遼河、昆山）、三洞橋、克儉、遼河13個(gè)公社。

1978年10月，皇姑區(qū)由13個(gè)城市公社改為陵北（原陵北一部分）、三臺子（原陵北一部分）、明廉（原明廉一部分）、向工（原明廉一部分）、怒江（原塔灣一部分）、塔灣（原塔灣一部分）、壽泉、華山、亞明、長江、崇山、黃河、遼河（原遼河一部分）、黑龍江（原遼河一部分）、昆山、三洞橋、克儉17個(gè)街道辦事處。1981年增設(shè)泰山街道，共18個(gè)街道。1982年第三次人口普查全區(qū)總?cè)丝?09442人。

1986年末，全區(qū)有居民159991戶，總?cè)丝?67773人。轄黃河、長江、遼河、怒江、崇山、華山、三洞橋、塔灣、克儉、黑龍江、亞明、壽泉、三臺子、陵北、昆山、泰山、向工、明廉18個(gè)街道，315個(gè)居委會。1987年增設(shè)新樂、太平2個(gè)街道。

1996年，皇姑區(qū)面積38.3平方千米，人口71.9萬人。轄20個(gè)街道：亞明街道、明廉街道、遼河街道、長江街道、怒江街道、泰山街道、崇山街道、昆山街道、塔灣街道、壽泉街道、克儉街道、新樂街道、陵北街道、黃河街道、華山街道、太平街道、向工街道、三洞橋街道、黑龍江街道、三臺子街道。

2000年第五次全國人口普查，皇姑區(qū)總?cè)丝?07994人，其中：黃河街道42883人、三臺子街道49668人、陵北街道31555人、遼河街道57382人、黑龍江街道51357人、泰山街道61510人、崇山街道29803人、長江街道23032人、昆山街道38229人、亞明街道45502人、克儉街道6852人、三洞橋街道18451人、華山街道16089人、壽泉街道3688人、塔灣街道30214人、怒江街道36749人、明廉街道38900人、向工街道41932人、新樂街道25274人、太平街道58924人。

2001年12月28日，沈陽市《城區(qū)劃地交接工作領(lǐng)導(dǎo)小組第二次會議紀(jì)要》同意將于洪區(qū)陵東鄉(xiāng)方溪湖村（面積2.5平方千米，434戶、1422人）和四臺子村（面積1.9平方千米，513戶、1732人）整建制劃歸皇姑區(qū)。2002年4月正式實(shí)施。

2005年，全區(qū)有245551戶，751101人，漢族人口687409人，占全區(qū)總?cè)丝诘?1.5%；31個(gè)少數(shù)民族人口63692人，占8.5%。轄20個(gè)街道：三臺子街道、陵北街道、遼河街道、黑龍江街道、泰山街道、崇山街道、長江街道、黃河街道、昆山街道、亞明街道、克儉街道、三洞橋街道、華山街道、壽泉街道、塔灣街道、怒江街道、明廉街道、向工街道、新樂街道、太平街道。共有150個(gè)社區(qū)、2個(gè)村。

2007年7月16日，沈陽市政府（沈政[2007]160號）批準(zhǔn)：同意皇姑區(qū)進(jìn)行街道辦事處調(diào)整，撤銷崇山、長江、陵北、黑龍江、向工、泰山、亞明、怒江、昆山、克儉等10個(gè)街道辦事處，合并調(diào)整為黃河、三臺子、遼河、明廉、新樂、華山、塔灣、壽泉、三洞橋、太平等10個(gè)街道。

2008年，全區(qū)西、北、東三面被于洪區(qū)環(huán)繞，西南隔沈山鐵路與鐵西區(qū)相鄰，東南面隔長大鐵路與和平區(qū)、沈河區(qū)接壤，邊界線全長49.15千米。與于洪區(qū)界線全長37.64千米，主要以街、路、河流、樓房為界；與沈河區(qū)界線長1.8千米，與和平區(qū)界線長2.71千米，與鐵西區(qū)界線長7千米，均以京哈鐵路主干線（中心線）相應(yīng)段為界。東西最長處約8.25千米，南北最寬處約8.85千米，總面積36.50平方千米（實(shí)際管轄區(qū)域面積40.9平方千米）。戶籍人口759837人。轄10個(gè)街道：三臺子街道、遼河街道、黃河街道、三洞橋街道、華山街道、壽泉街道、塔灣街道、明廉街道、新樂街道、舍利塔街道。代管于洪區(qū)陵東街道的方溪湖、四臺子2個(gè)行政村。

2010年，將于洪區(qū)的北塔街道、陵東街道劃入皇姑區(qū)。