原属孟县吉利公社、济源县坡头公社。1982年，因建设国内最大的单系列炼油装置——洛阳炼油厂（今洛阳石化总厂）而设立吉利区。
1996年，面积78.1平方千米，人口约5.7万人。辖1个街道、1个乡：大庆路街道、吉利乡。区政府驻大庆路。
2000年第五次人口普查，吉利区总人口70593人，其中：大庆路街道28644人、吉利乡41949人。
2012年8月17日，河南省民政厅（豫民行批[2012]18号）批复：经河南省政府批准，同意洛阳市撤销吉利区吉利乡，分设吉利、西霞院2街道办事处，实行城市管理体制。
全区现辖3个街道：大庆路街道、吉利街道、西霞院街道。