2012年末，在原金阳新区的基础上设立观山湖区，为避免与四川省金阳县重名，建制后的新区以辖区地标“观山湖”命名。
2000年初，贵阳市委、市政府为缓解老城区的拥堵，拓展城市发展空间，决定在老城区西北部的金华、阳关一带片区建设城市新区，金阳新区应运而生；4月14日，贵阳市委成立贵阳市金阳新区开发建设领导小组，并将乌当区野鸭乡、金华镇、朱昌镇及白云区麦架乡的部分地区，划入新区规划范围。
2006年7月19日，正式撤销野鸭乡，设立金阳街道（由贵阳国家高新技术产业开发区管理）。2007年8月30日，省政府批准同意将金阳街道的茶园村、金关村、金鸭村、杨惠村、大凹村划归云岩区管辖。
2008年，贵阳市委、市政府将贵阳国家高新技术产业开发区金阳街道办事处成建制整体移交金阳新区管理委员会管理（5月26日实施）；同年11月21日，贵阳市委、市政府将乌当区金华镇、朱昌镇成建制整体移交金阳新区管理委员会管理。
2010年3月，世纪城、碧海2个社区服务中心正式挂牌成立。2011年7月成立金华园社区服务中心；7月28日成立逸景社区服务中心筹备组；8月成立新世界社区服务中心。2011年9月，正式将清镇市的百花湖乡移交金阳新区管理。2011年末，金阳新区总面积307平方千米，人口24万人，辖金阳街道、金华镇、朱昌镇、百花湖乡，5个社区服务中心和阳关农场，共49个行政村、17个居委会。
2012年5月，金阳新区撤销金阳街道，设立金源、金岭、金麦3个社区服务中心。
2012年11月15日，《国务院关于同意贵州省调整贵阳市部分行政区划的批复》（国函[2012]190号）：同意设立贵阳市观山湖区，将贵阳市乌当区的金阳街道、金华镇、朱昌镇和清镇市的百花湖乡划归观山湖区管辖，以金阳街道、金华镇、朱昌镇、百花湖乡的行政区域为观山湖区的行政区域。观山湖区人民政府驻金阳街道北京西路8号（实际是世纪城社区北京西路8号）。
2012年12月21日，观山湖区挂牌成立。面积309.48平方千米，人口24.07万人。辖金华镇、朱昌镇、百花湖乡，碧海、世纪城、金华园、新世界、逸景5个城市社区和金源、金麦、金岭3个农村社区。