戰國屬遼東郡，唐屬遼州城，1960年設郊區，1983年更名舊堡區，1996年更名千山區。【1983年12月20日，鞍山市郊區更名為舊堡區。1996年4月19日，民政部（民行批[1996]25號）批準：將鞍山市舊堡區更名為千山區。】
　　1997年，千山區面積560平方千米，人口30.2萬人。轄3個街道、10個鎮：舊堡街道、大孤山街道、沙河街道、東鞍山鎮、大孤山鎮、大陽氣鎮、千山鎮、宋三臺子朝鮮族滿族鎮、沙河鎮、湯崗子鎮、齊大山鎮、寧遠鎮、唐家房鎮。區政府駐舊堡。
　　2000年第五次全國人口普查，千山區總人口366221人，其中：舊堡街道27985人，大孤山街道24581人，沙河街道18553人，東鞍山鎮33223人，唐家房鎮21203人，大孤山鎮20762人，千山鎮29036人，齊大山鎮28759人，沙河鎮16855人，宋三鎮41404人，寧遠鎮41749人，大陽氣鎮7905人，湯崗子鎮18569人，高新區虛擬街道24012人，風景區虛擬鎮11625人。
　　2002年3月4日，遼寧省政府（遼政[2002]61號）批準：撤銷寧遠鎮、大陽氣鎮，合并設立寧遠鎮；撤銷宋三臺子朝鮮族滿族鎮，設立宋三臺子鎮。同年，將千山區沙河鎮判甲爐村劃歸齊大山鎮；將沙河鎮其余的11個村、1個社區居委會劃歸立山區，保留沙河鎮建制；將千山區的沙河街道辦事處劃歸立山區；將千山區大孤山鎮的營城子村、高官嶺村和東鞍山鎮的后三家峪村劃入鐵東區，成立新興街道辦事處；將鞍山高新技術產業開發區東區區域由千山區劃歸鐵東區。
　　2004年，遼寧省政府（遼政[2004]219號）批準：將宋三臺子鎮更名為達道灣鎮，鎮政府駐地由宋三村遷移至達道灣。