1949年1月18日大通解放后,設立大通鄉、九龍崗鄉。同年11月改設為大通鎮、九龍崗鎮,隸屬淮南礦區行政辦事處。1950年9月改屬淮南市人民政府所轄。1953年5月,撤銷大通鎮、九龍崗鎮,成立大通區、九龍崗區(科級),直屬淮南市。1955年4月1日,大通、九龍崗兩區合并成立縣級市轄大通區,轄大通、九龍崗兩個城區和新設立的夏郢鄉。1957年6月,設立九龍崗街道辦事處。
1992年2月,大通區將2個街道、3鄉、2鎮調整為三鎮一街道。其中,淮豐鄉和九龍崗街道合并為九龍崗鎮。
1997年,大通區面積170平方千米,人口12.6萬,轄1個街道、3鎮:大通街道、九龍崗鎮、洛河鎮、上窯鎮。共有13個居委會、33個村委會。區政府駐大通街道轄區內。
2000年第五次人口普查,全區總人口129039人,其中:大通街道28244人,上窯鎮28347人,洛河鎮35070人,九龍崗鎮31955人,淮南乳品公司虛擬鎮5423人。
2004年5月29日,國務院批準(國函[2004]39號),將長豐縣的孔店鄉劃歸淮南市大通區管轄。調整前,大通區面積202平方千米;人口13萬(2001年)。2004年底,大通區轄1個街道、3個鎮、1個鄉:九龍崗鎮、洛河鎮、上窯鎮、孔店鄉,大通街道。