此地秦以前属肃慎地；汉属扶馀国的属地。公元前108年，汉武帝在东北设立了辽东、辽西、乐浪、玄菟等郡，双阳地区属玄菟郡管辖。东汉末年改属辽东郡；魏晋南北朝时代，在鲜卑等族的袭扰下，扶馀族逐渐流散远徙，勿吉族进入松花江中游地区，至隋唐时，勿吉改称靺鞨，当时的双阳归属靺鞨。公元713年建立渤海国，双阳属渤海的扶馀府管辖。
辽代属于东京黄龙府隆州管辖；金代属上京路隆安府，并于1114年改称济州，1189年称隆州，十三世纪初又改称隆安府，其中心治所在今天的农安。双阳县均隶属于上述管辖之内；元代，双阳属于辽阳行中书省开元路境内的西南部。明永乐四年（1406年）置苏完河卫（出万河卫），卫驻苏瓦延。永乐九年（1576年）设奴尔干都司统领东北，双阳即属奴尔干都司。《开国方略》卷2中有这样一段记载：“万历16年（1588年）苏完部酋长索尔果率部来归太祖，以其子费英东佐理政务”。在《吉林通志》卷87、页1中又载：“戊子年4月时，有酸（酸：地名）之酋长葛尔气唆儿戈，率本部军民500户归太祖。太祖以其子非英冻为大臣”。
清初，双阳属奉天府。康熙15年（1767年）为吉林将军，吉林府辖。康熙中期（1690年左右）双阳辟为吉林至盛京的第三个驿站。以苏万河（出万河）定名为苏瓦延站。今日区城西南的放马岭屯，就是当年驿站放牧之地。（关于何时设置驿站，史料记载不一，其站名亦有区别。民国四年（1915年）版的《双阳县志》记载：“乾隆间设苏完延站”；日本人编纂的《满洲国地方事情大系》记载与上同；康熙中叶版的《柳边纪略》记载；东北三将军所辖驿站的情况，即黑龙江将军辖十九站，奉天将军籍二十四站，而宁古塔将军（1683年以后改称吉林将军）辖二十二站，其中在“一把淡（伊巴丹）站”和“伊尔门（饮马河）站”之间，即为“苏瓦盐（双阳）站”；《宁古塔纪略》记载叫“双羊河站”，亦是康熙二十年（1681年）以前的设置。）雍正四年（1726年）双阳曾一度划属奉天府尹。乾隆十二年（1747年）设吉林厅，双阳又重归吉林将军管辖。乾隆至道光二十年以前，这一带与其它地区一样被封为禁区，光绪三年（1877年）正式解除封禁，难民占地垦荒。光绪八年（1882年）吉林厅升为吉林府，双阳隶属于吉林府。吉林府在双阳地方设巡检官员一名，管理日常事务，这时的双阳仍然是一个驿站。
宣统二年（1910年）正式把站改为双阳县（县名即苏瓦延的转音），划出长春东、吉林以北、伊通北的各一部分土地，做为双阳县的辖区。民国三年（1914年）六月东北实行省、道、县三级管理制，双阳县划归吉林省吉长道所辖。民国十八年（1929年）废道制，双阳县属吉林省管辖；伪满康德九年（1942年）撤销双阳县，与伊通县合并为通阳县。取伊通、双阳尾字做为县名，县公署驻伊通。
1945年东北光复后，将通阳县分治，恢复双阳县。同年10月改称阳春县，意为春天阳光普照祖国大地，含有庆祝祖国大地光复之意。1946年5月，国民党统治双阳，复名双阳县。民国三十六年（1947年）六月正式公布东北新省区方案，改东北为九省，双阳县仍为吉林省所辖。1947年双阳第二次解放，成立双阳县解放联合会。1956年3月属怀德（后改公主岭）专区，1958年划归长春市，1966年划入德惠专区，1969年复属长春市。
1995年7月6日，国务院批准，同意撤销双阳县，设立长春市双阳区。
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