为1958年以后逐步发展起来的工矿区。1961年置狮子山镇,1969年改名红星区,1980年改名狮子山区。
1996年,狮子山区面积6.7平方千米,人口5.2万人,辖4个街道:狮子山街道、新庙街道、凤凰山街道、矾山街道。区政府驻狮子山。
2000年第五次人口普查,全区总人口51280人,其中:狮子山街道18999人,新庙街道7072人,凤凰山街道4041人,矶山街道13364人,经济技术开发区7804。
2004年11月30日,铜陵市启动行政区划调整工作:将郊区东郊办事处区域天山大道(原七坝路)以西、铜芜路以南地区划归铜官山区管辖;天山大道南段以东、铜芜路以北地域划归狮子山区管辖。为便于联盟村行政事业的管理,将联盟村整建制划归狮子山区管辖(狮子山区在铜官山区内保留一块“飞地”),即除联盟村15、16、17、18村民小组划入铜官山区外,联盟村其他地域全部划归狮子山区管辖。东郊办事处建制划归狮子山区管辖。将铜官山区所辖铜陵市第二人民医院块等“飞地”划归狮子山区管辖。2004年底,狮子山区辖4个街道、1个镇。
2010年,全区总面积53平方千米,总人口10万人。辖4个街道、1个办事处、1个镇:狮子山街道、新庙街道、矶山街道、凤凰山街道、东郊办事处、西湖镇,以及铜陵经济技术开发区,区政府驻新庙街道。
2011年7月15日,狮子山区正式撤销原有4个街道办事处,将原有的10个社区合并成5个大社区,区政府驻立新社区。