1908年（清光緒三十四年），境內(nèi)的107個(gè)自然屯由海城（25個(gè)）、蓋平（82個(gè)）兩縣分轄。1909年（宣統(tǒng)元年）原由海城縣管轄的25個(gè)自然村屯劃歸營(yíng)口直隸廳。1913年（民國(guó)二年）營(yíng)口直隸廳改為營(yíng)口縣。1938年，為營(yíng)口縣、蓋平縣、海城縣分轄，營(yíng)口市轄27個(gè)村屯，蓋平縣轄62個(gè)村屯，海城縣轄23個(gè)村屯。

1947年秋，境內(nèi)設(shè)為營(yíng)口縣柳樹區(qū)。1948年，靠近營(yíng)口近郊的8個(gè)村成立營(yíng)口市工農(nóng)區(qū)；1950年11月改為營(yíng)口市第五區(qū)。1956年和1957年，營(yíng)口縣將西部靠近營(yíng)口市的37個(gè)村先后劃給營(yíng)口市第五區(qū)。1957年9月營(yíng)口市第五區(qū)正式改稱營(yíng)口市郊區(qū)。1984年7月，經(jīng)遼寧省人民政府批準(zhǔn)，營(yíng)口市郊區(qū)更名為營(yíng)口市老邊區(qū)。

1996年，老邊區(qū)面積294.5平方千米，人口13萬(wàn)人。轄2個(gè)街道、2個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng)：老邊街道、示范場(chǎng)街道、路南鎮(zhèn)、柳樹鎮(zhèn)、老邊鄉(xiāng)、二道溝鄉(xiāng)。

1998年，遼寧省政府（遼政[1998]12號(hào)）批準(zhǔn)：撤銷老邊鄉(xiāng)、二道溝鄉(xiāng)，合并設(shè)立二道鎮(zhèn)。1999年，遼寧省政府（遼政[1999]69號(hào)）批準(zhǔn)：撤銷老邊區(qū)示范場(chǎng)，設(shè)立城東街道。2000年，全區(qū)轄2個(gè)街道、4個(gè)鎮(zhèn)：老邊街道、城東街道、路南鎮(zhèn)、柳樹鎮(zhèn)、邊城鎮(zhèn)、二道鎮(zhèn)。

2000年第五次全國(guó)人口普查，老邊區(qū)總?cè)丝?37226人，其中：老邊街道23143人，城東街道2084人，路南鎮(zhèn)56439人，柳樹鎮(zhèn)23298人，邊城鎮(zhèn)25264人，二道鎮(zhèn)6998人。

2005年，營(yíng)口鹽場(chǎng)（市直轄，行政區(qū)劃上屬老邊區(qū)）西部區(qū)域成立遼寧（營(yíng)口）沿海產(chǎn)業(yè)基地，東部區(qū)域仍為營(yíng)口鹽場(chǎng)。營(yíng)口鹽場(chǎng)和遼寧（營(yíng)口）沿海產(chǎn)業(yè)基地由營(yíng)口市直轄，行政區(qū)劃上屬老邊區(qū)。

2009年，撤銷二道鎮(zhèn)，設(shè)立沿海街道。調(diào)整后，全區(qū)轄3個(gè)街道、3個(gè)鎮(zhèn)：老邊街道、城東街道、沿海街道、路南鎮(zhèn)、柳樹鎮(zhèn)、邊城鎮(zhèn)。

2010年6月，全區(qū)面積305平方千米，實(shí)際常住人口126745人。轄3個(gè)街道、3個(gè)鎮(zhèn)，5個(gè)社區(qū)、60個(gè)行政村。區(qū)政府駐老邊區(qū)龍山大街。

2012年，將老邊區(qū)的大水塘村（約5.48平方千米，人口18000人）、沿海街道（約9.76平方千米，人口22759人）劃入西市區(qū)，光明村（約3平方千米，人口8558人）、董家村（約1.1平方千米，人口888人）、新興村（約1.13平方千米，人口1208人）、大興村（約3.68平方千米，人口1360人）共4個(gè)村劃入站前區(qū)；將部分鹽田（約42平方千米）劃入老邊區(qū)。調(diào)整后，老邊區(qū)面積增加約17.85平方千米；人口減少約52773人。