1937年牡丹江设置市的建制后，分属南区、西区和中区。1945年“九三”抗日战争胜利后，1946年始设西安区。1948年9月，将长安区并入西安区。1952年1月，调整区划，改设第三区。1956年9月，撤销区的建制，改设西安等街道办事处。1958年1月，撤销街道办事处，复设西安区。
1960年8月，改称西安人民公社，并将原郊区的温春、沿江农村公社划归西安公社领导。1962年1月，将农村公社划归新设立的郊区管辖。1968年撤区，分别成立先锋等公社，1970年初合并改称奋斗公社，同年10月改称先锋区。1980年6月，恢复西安区名称，区下分设街道办事处。
1992年末，西安区位于牡丹江市城区西南部，牡丹江北岸，东以太平路与东安区分界，南至江堤，西与郊区毗连，北与爱民区为邻。全境地势平坦，总面积12.9平方千米。总人口11.4万人，其中非农业人口占99%；朝鲜、满族等少数民族人口约占13%，朝鲜族人口占少数民族总人口的80%（牡丹街道所辖区域是朝鲜族聚居区）。辖先锋、火炬、立新、牡丹4个街道。区政府驻地西长安街中段路南。（以上摘自《黑龙江省志·地名录》，有改动）
1997年9月30日，国务院（国函[1997]90号）批准同意撤销牡丹江市郊区。将原郊区的温春镇、沿江乡划归西安区管辖。2000年，西安区辖6个街道、1个镇、1个乡。
2000年第五次人口普查，西安区常住总人口186619人，其中，先锋街道27181人，火炬街道36420人，立新街道22432人，牡丹街道9307人，江滨街道11597人，沿江街道31248人，温春镇34265人，沿江乡14169人。
2005年，西安区辖6个街道、1个镇、1个乡：先锋街道、火炬街道、立新街道、牡丹街道、江滨街道、沿江街道、温春镇、沿江乡。 先锋街道辖水道、邮政、新立、西三、西二、西一6个社区；火炬街道辖解放、昌德、日照、圆明、利民、大平安、松北、北园、爱民9个社区；立新街道辖新兴、立新、西四、共信、西长安、西牡丹、海浪7个社区；牡丹街道辖东丹、水电2个社区；江滨街道辖通江、江桥2个社区；沿江街道辖西苑、南湖、联合、南江、大安、专粮、滨江、海浪、空调9个社区；温春镇辖果树场、畜牧场、农校、农研、林场、农机校、温春二中、新兴，（水泥集团）奋斗、太平、东山共11个社区，温春、共荣、敖东、黑山、新立、烧锅、东和、楼房8个行政村；沿江乡辖南江、立新、共民、西苑、大莫、小莫、海浪、卡路、新安9个行政村。（由www.xzqh.org根据《牡丹江市2005年代码》整理）
2007年8月24日，《黑龙江省民政厅关于对牡丹江市西安区部分乡镇行政区划调整请示的批复》（黑民区[2007]106号）：同意撤销西安区所辖的沿江乡，将其行政区域并入温春镇。温春镇人民政府仍驻温春村。2009年，《黑龙江省民政厅关于调整牡丹江市部分行政区划的批复》（黑民区[2009]121号）：同意将海林市所辖的海南朝鲜族乡整建制划归牡丹江市西安区管辖。
2010年5月19日，将海林市的海南朝鲜族乡划入牡丹江市西安区。调整后，西安区辖6个街道、1个镇、1个民族乡：先锋街道、火炬街道、立新街道、牡丹街道、江滨街道、沿江街道、温春镇、海南朝鲜族乡。
2010年9月2日，《黑龙江省民政厅关于调整牡丹江市部分行政区划的批复》（黑民区[2010]102号）：经省政府同意，将宁安市宁安镇富民村、双龙村、桥头村划归牡丹江市西安区温春镇管辖。
2010年第六次人口普查，西安区常住总人口249491人，其中，先锋街道30968人，火炬街道38006人，立新街道47534人，牡丹街道8991人，江滨街道10374人，沿江街道54108人，温春镇44236人，海南朝鲜族乡15274人。