1906年設撫民廳，后為錦西廳，1932年改錦西縣，1985年改錦西市（縣級市）。1989年，錦西市升格為地級市，同時組建連山區。【1989年6月12日，國務院（國函[1989]42號）批準：錦西市恢復升格為地級市，同時組建連山區，以原縣級錦西市的9個街道辦事處和楊屯、楊家杖子、高橋、寺兒堡、虹螺峴、臺集屯、新臺門、金星、錦郊、東青堡、塔山、沙河營、老官堡、石灰窯、楊郊、孤竹營子、白馬石、山神廟子、張相公屯19個鄉鎮為錦西市連山區行政區域。其中葫蘆島區轄原管轄的4個街道辦事處和稻池鄉，原錦西市的獨樹溝鄉；南票區轄原管轄的8個街道辦事處和蘭甲屯、沙鍋屯鄉，原錦西市的暖池塘、缸窯嶺鎮、黃土坎鄉。】

1996年，連山區面積1671平方千米，人口約62萬人。轄9個街道、8個鎮、11個鄉：興工街道、渤海街道、化機街道、連山街道、一零八街道、水泥街道、站前街道、化工街道、石油街道、臺集屯鎮、寺兒堡鎮、金星鎮、楊家杖子鎮、鋼屯鎮、虹螺峴鎮、高橋鎮、新臺門滿族蒙古族鎮、山神廟子鄉、石灰窯鄉、白馬石鄉、東青堡鄉、老官堡鄉、沙河營鄉、孤竹營子鄉、楊郊鄉、張相公屯鄉、塔山鄉、錦郊鄉。

？年，設立葫蘆島市高橋經濟技術開發區，以連山區高橋鎮轄區為高橋經濟技術開發區轄區；高橋鎮和高橋經濟技術開發區合署辦公。2000年3月20日，設立葫蘆島市楊家杖子經濟技術開發區，以連山區楊家杖子鎮轄區為楊家杖子經濟技術開發區轄區；楊家杖子鎮和楊家杖子經濟技術開發區合署辦公。

2000年第五次人口普查，連山區常住總人口596009人，其中：站前街道21313人，連山街道21325人，渤海街道34261人，興工街道30716人，石油街道25195人，化機街道17012人，化工街道46728人，水泥街道16007人，一〇八街道3144人，楊家杖子鎮33819人，虹螺峴鎮32865人，高橋鎮28251人，鋼屯鎮34290人，寺兒堡鎮26240人，新臺門蒙古族鎮21803人，金星鎮30075人，臺集屯鎮18126人，錦郊鄉26319人，沙河營鄉20813人，白馬石鄉6839人，石灰窯鄉8760人，山神廟鄉14156人，塔山鄉11838人，老官堡鄉14868人，東青堡鄉14893人，張相公屯鄉13829人，楊郊鄉16662人，孤竹營鄉5862人。

2002年3月4日，省政府（遼政[2002]62號）批復同意：撤銷石灰窯子鄉、東青堡鄉，合并設立大興鄉，鄉政府駐地為原東青堡鄉的大興村；撤銷塔山鄉、老官堡鄉，合并設立塔山鄉；撤銷錦郊鄉，設立錦郊街道辦事處；撤銷楊家杖子鎮，設立楊家杖子街道辦事處；撤銷新臺門滿族蒙古族鎮，設立新臺門鎮，繼續享受民族鄉待遇。

2002年6月，連山區轄11個街道、7個鎮、8個鄉：連山街道、站前街道、渤海街道、興工街道、石油街道、化工街道、化機街道、水泥街道、一〇八街道、楊家杖子街道（楊家杖子經濟技術開發區）、錦郊街道、虹螺峴鎮、高橋鎮（高橋經濟技術開發區）、鋼屯鎮、寺兒堡鎮、新臺門鎮、金星鎮、臺集屯鎮、沙河營鄉、孤竹營子鄉、白馬石鄉、山神廟子鄉、塔山鄉、張相公屯鄉、楊郊鄉、大興鄉。共有103個社區、280個行政村，面積1653.4平方千米，人口約62萬人，區政府駐中央大街15號。

2007年，全區總面積1660平方千米、總人口626470人，其中農村總面積1466.1平方千米、總人口329197人。轄9個街道（其中錦郊街道按鄉鎮體制管理）、15個農村鄉鎮、1個經濟開發區、1個省級扶貧開發區，其中孤竹營鄉、白馬石鄉、新臺門鎮、山神廟鄉為省級貧困鄉鎮。

2010年第六次人口普查，連山區常住總人口605186人，其中：連山街道36992人，站前街道24337人，渤海街道39440人，興工街道42925人，石油街道20492人，化工街道52313人，化機街道26886人，水泥街道15587人，錦郊街道29749人，虹螺峴鎮30115人，高橋鎮24869人，鋼屯鎮31699人，寺兒堡鎮26445人，新臺門蒙古族鎮17702人，金星鎮28041人，臺集屯鎮16041人，沙河營鄉19332人，孤竹營子鄉4617人，白馬石鄉5845人，山神廟子鄉12302人，塔山鄉23435人，張相公屯鄉14022人，楊郊鄉9265人，大興鄉21058人，楊家杖子經濟技術開發區31677人。

2011年，將連山區高橋鎮整建制劃歸南票區（遼政[2011]205號）。2012年，將連山區臺集屯鎮、金星鎮劃入南票區（遼政[2012]19號）；將連山區虹螺峴鎮、張相公屯鄉劃入南票區（遼政[2012]23號）；將連山區大興鄉劃入南票區。

2013年11月12日，省政府（遼政[2013]226號）批復同意：將高橋農場北至南票區高橋鎮萬家屯村，南至打漁山泵業產業園區和諧路，東至王三線公路、毗鄰季家屯村，西至沈山鐵路高橋段的3.5平方公里區域，劃歸連山區管轄；將打漁山南票新城東至解放路，西至漁山路，南臨濱海大道，北至建業街的1平方公里區域，劃歸南票區管轄。

連山區現轄11個街道、3個鎮、6個鄉：連山街道、站前街道、渤海街道、興工街道、石油街道、化工街道、化機街道、水泥街道、錦郊街道、楊家杖子街道、毛祁屯街道、鋼屯鎮、寺兒堡鎮、新臺門鎮、沙河營鄉、孤竹營子鄉、白馬石鄉、山神廟子鄉、塔山鄉、楊郊鄉。區政府駐連山街道東城大街。