舊石器時代，即有先民繁衍生息；春秋時期，為少數(shù)民族居住之地，境域為北狄人所屬；戰(zhàn)國時期，初為代國，后并入趙地，公元前296年屬趙國雁門郡；秦朝時期，置郡縣，仍屬雁門郡；西漢時期，置平城縣，屬雁門郡，隸并州，為東部都尉治；王莽時改為平順縣，屬并州天狄郡；東漢，仍稱平城，屬雁門郡；北魏時期，拓跋珪遷都平城，境域即為京畿內(nèi)地，歷96年，后改為恒州；北齊時期，屬恒州太平縣；北周時期，屬朔州云中縣；隋朝時期，屬馬邑郡云內(nèi)縣；唐、五代時期，屬河?xùn)|道云州治。
遼重熙十三年，設(shè)西京道大同府，為遼之陪都，下設(shè)大同縣，境域?qū)俅笸h轄，此后歷金、元、明、清時期，屬大同府大同縣。
民國時期廢府立縣，屬大同縣。
1970年設(shè)礦區(qū)，建置由此而始，成為縣級行政區(qū)，屬大同礦務(wù)局和大同市雙重領(lǐng)導(dǎo)。
2018年2月9日，國務(wù)院對山西省政府《關(guān)于大同市部分行政區(qū)劃調(diào)整的請示》作出批復(fù)：同意撤銷原礦區(qū)、原南郊區(qū)。
同意設(shè)立大同市云岡區(qū)，以原城區(qū)的西花園街道、老平旺街道，原南郊區(qū)的高山鎮(zhèn)、云岡鎮(zhèn)、口泉鄉(xiāng)、平旺鄉(xiāng)、西韓嶺鄉(xiāng)、鴉兒崖鄉(xiāng)，原礦區(qū)的行政區(qū)域為云岡區(qū)的行政區(qū)域，至此云岡區(qū)成立。