雙灤區(qū)因境內(nèi)有奇峰雙塔山、清澈灤河水而得名。遼代為中京路北安州興化縣地。金代為北京路興州興化縣、宜興縣地。元代為上都路興州興安縣、宜興縣地。明時(shí)屬北平行都司興州衛(wèi)。清設(shè)喀喇屯廳。中華民國為灤平縣治。1945年置雙塔山區(qū)。1958年后劃歸承德市。1980年6月25日，河北省政府批準(zhǔn)將承德市雙灤辦事處改為雙灤區(qū)。

1996年，雙灤區(qū)面積251平方千米，人口約9.5萬人。轄4個(gè)鎮(zhèn)：大廟鎮(zhèn)、雙塔山鎮(zhèn)、灤河鎮(zhèn)、偏橋子鎮(zhèn)。

2000年第五次人口普查，雙灤區(qū)常住總?cè)丝?3455人，其中：雙塔山鎮(zhèn)35769人、灤河鎮(zhèn)16930人、大廟鎮(zhèn)9783人、偏橋子鎮(zhèn)7280人、承德鋼鐵公司23693人。

2002年，設(shè)立灤河街道、雙塔山街道。調(diào)整后，雙灤區(qū)轄2個(gè)街道、4個(gè)鎮(zhèn)，13個(gè)社區(qū)、43個(gè)行政村。面積249.52平方千米，人口約9.93萬人。區(qū)政府駐濱河大街68號。

2007年，將灤平縣陳柵子鄉(xiāng)劃歸承德市雙灤區(qū)管轄。調(diào)整后，雙灤區(qū)轄2個(gè)街道、4個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)，14個(gè)社區(qū)，53個(gè)行政村。面積338平方千米，人口約12.08萬人。區(qū)政府駐濱河大街68號。

2009年7月，將灤平縣西地滿族鄉(xiāng)劃歸承德市雙灤區(qū)管轄。2009年9月，灤河街道更名為鋼城街道，雙塔山街道更名為元寶山街道。

2010年第六次人口普查，雙灤區(qū)常住總?cè)丝?46878人，其中：元寶山街道35374人，鋼城街道31134人，雙塔山鎮(zhèn)18250人，灤河鎮(zhèn)11950人，大廟鎮(zhèn)10950人，偏橋子鎮(zhèn)7483人，陳柵子鄉(xiāng)12119人，西地滿族鄉(xiāng)19618人。