唐属河北道都督府。

辽属东京道女真五国部。

金属上京会宁府蒲与路。

元属辽阳行省水达达路桃温万户府。

明属奴儿干都司建州卫和屯卫。

清属黑龙江将军呼兰城守尉所辖，光绪五年（1879年）改为呼兰副都统。光绪三十一年（1905年）设汤源县治，上甘岭林区属汤原县。

民国时期届黑龙江省汤原县。伪满时期属兴安东省。

民国三十四年（1945年）属松江省汤原县。

1952年，伊春设县治、上甘岭林区属伊春县。

1953年1月，伊春森工管理局于汤旺河两岸建立森工分局，为纪念抗美援朝战争中上甘岭战役和红山战役的胜利，命名为上甘岭森林工业分局和红山森林工业分局。

1953年8月，两局合并为上甘岭森工局，1958年改称上甘岭林业局。

1960年3月，设立上甘岭区，为伊春市辖区。

1962年12月，并入双子河区。

1964年12月21日，黑龙江省人民委员会批准，恢复上甘岭区。

1992年，上甘岭区伊春市管辖的市辖区。