鐵山區以鐵山得名。鐵山礦產豐富，以盛產鐵礦石而得名。1948年為大冶縣鐵麓鄉公所，1950年8月設立鐵麓鄉人民政府。1950年12月撒銷鐵麓鄉，在郊區農村設立鐵山行政村。1951年上半年將行政村改為鐵山鄉人民政府。1952年7月設立鐵山鎮公所，下設鐵山人民代表臨時辦事處。

1955年4月撤銷鐵山鎮公所，設立鐵山街道辦事處。1958年5月，將下陸和鐵山兩個街道合并為鐵山街道。1959年5月，原下陸街道從鐵山街道分出。1961年9月成立鐵山城市人民公社。1966年10月改名為紅山人民公社。1970年元月，將紅山公社合并市郊區東方公社，設立黃石市鐵山區人民政府。

1996年，鐵山區面積25平方千米，人口約6.2萬人。轄2個街道、1個鎮。區政府駐鐵山大道。

2000年第五次人口普查，鐵山區總人口66469人，其中：鐵山街道36067人，盛洪卿街道16315人，鐵山鎮14087人。

2004年末，鐵山區總人口68416人（湖北地名網）/67936人（黃石政府網）。轄2鐵山、鹿獐山個街道，共有16個社區、5個行政村，453個居民小組、44個村民小組。

2009年3月17日，鐵山區首開全國先河，撤銷鐵山和鹿獐山兩個街道辦事處，實現區政府直管社區（一說，2009年1月正式撤銷2個街道）。全區9個社區（礦山路、建設路、九龍洞、友愛路、勝利路、冶礦路、銅鼓地、向陽路、曹家林）由區民政局管轄社區建設事務，5個村（木欄、盛洪卿、三岔路、龍衢灣、熊家境）由區農林水利局管轄農村建設事務。同年10月14日，熊家境村由鐵山區劃歸東方山景區管委會管轄。

2010年第六次人口普查，鐵山區常住總人口57327人。

全區目前共有友愛街、冶礦路、建設路、礦山路、九龍洞、勝利路、曹家林、新村、銅鼓地、三岔路、盛洪卿、龍衢灣、熊家境、木欄14個社區。