传说上古时代，神州大地分九州，该境属幽州。
秦，属辽东郡。
东汉，属辽东属国房县城。
三国，属魏之平州。
晋，属平州玄菟郡。
南北朝时，为营州望平县。
隋朝，属高句骊。
唐朝，属营州，后建渤海国，属显德府。
五代后期，及宋地属契丹。
辽，北部属显州奉先军，南部归海州南海军。
金，属北京路广宁府。
元，分属广宁路和辽阳路。
明，南部属海州卫，北部属广宁卫。
清，属海城县管辖。
民国，该县区域为三盘山、营口县分治。
1964年，国务院批准大洼镇建制。
1975年11月9日，国务院批准设大洼县，属辽宁省营口市。
1984年，成立盘锦市，大洼县又归盘锦市辖。
2016年3月，经国务院、省政府批复同意撤销大洼县，设立盘锦市大洼区，以原大洼区的行政区域为大洼县的行政区域。
2017年，将兴隆台区于楼街道整建制划入大洼区；兴隆台区惠宾街道红村社区整建制划入大洼区榆树街道。