铁山区以铁山得名。铁山矿产丰富，以盛产铁矿石而得名。1948年为大冶县铁麓乡公所，1950年8月设立铁麓乡人民政府。1950年12月撒销铁麓乡，在郊区农村设立铁山行政村。1951年上半年将行政村改为铁山乡人民政府。1952年7月设立铁山镇公所，下设铁山人民代表临时办事处。
1955年4月撤销铁山镇公所，设立铁山街道办事处。1958年5月，将下陆和铁山两个街道合并为铁山街道。1959年5月，原下陆街道从铁山街道分出。1961年9月成立铁山城市人民公社。1966年10月改名为红山人民公社。1970年元月，将红山公社合并市郊区东方公社，设立黄石市铁山区人民政府。
1996年，铁山区面积25平方千米，人口约6.2万人。辖2个街道、1个镇。区政府驻铁山大道。
2000年第五次人口普查，铁山区总人口66469人，其中：铁山街道36067人，盛洪卿街道16315人，铁山镇14087人。
2004年末，铁山区总人口68416人（湖北地名网）/67936人（黄石政府网）。辖2铁山、鹿獐山个街道，共有16个社区、5个行政村，453个居民小组、44个村民小组。
2009年3月17日，铁山区首开全国先河，撤销铁山和鹿獐山两个街道办事处，实现区政府直管社区（一说，2009年1月正式撤销2个街道）。全区9个社区（矿山路、建设路、九龙洞、友爱路、胜利路、冶矿路、铜鼓地、向阳路、曹家林）由区民政局管辖社区建设事务，5个村（木栏、盛洪卿、三岔路、龙衢湾、熊家境）由区农林水利局管辖农村建设事务。同年10月14日，熊家境村由铁山区划归东方山景区管委会管辖。
2010年第六次人口普查，铁山区常住总人口57327人。
全区目前共有友爱街、冶矿路、建设路、矿山路、九龙洞、胜利路、曹家林、新村、铜鼓地、三岔路、盛洪卿、龙衢湾、熊家境、木栏14个社区。