战国时属燕国右北平郡。秦统一后，于今城关镇街道安杖子村置平刚县，隶右北平郡。西汉初右北平郡移至平刚。东汉建武后，右北平郡治迁土垠（今河北丰润东南），本境为乌桓地，后入鲜卑东部。三国时，为乌桓地。晋时为鲜卑东部，以后被鲜卑慕容氏占领，建立了前燕。符坚灭燕为前奏地。北魏、北齐时凌源属营州建德郡。隋朝为辽西郡地。唐为营州柳城地。辽统和二十五年（1007年）为大定府榆州和众县（凌源西十八里堡有城址）。金废州存县。元为大宁路和众县。明朝为营州卫地，永乐年间徒为牧地，后入朵彦卫，自此荒废二百余年。前清为承德府塔子沟厅，乾隆三年，改塔子沟厅为建昌县，归承德府辖。
民国三年（1914年）改名为凌源县，归热河特别区辖。1928年，凌源县归热河省辖。1931年，凌源县分为凌源县和凌南县（今建昌县）。1933年年，日本帝国主义侵占凌源县。1937年，凌源和凌南两县合并为建昌县。1940年，县旗合并，实行蒙汉联治，归喀喇泌左旗辖。1945年“九·三”胜利后，成立凌源县人民政府。1946年，国民党设置凌源县政府。1947年人民解放军占领凌源，成立凌源县人民政府，属热河省辖县。1955年撤销热河省，凌源县归辽宁省锦州专区所辖。1959年1月，划归朝阳市。1964年归朝阳行政公署辖。1984年属朝阳市。1991年12月21日，民政部（民行批[1991]93号）批准撤销凌源县，设立凌源市（县级）。1992年2月14日，凌源市正式挂牌成，由朝阳市代管。
？年，凌源县面积3235平方千米。划为26个农村人民公社、2个镇和1个国营马场，分辖263个生产大队和4个街道。县政府驻凌源镇。
1997年，凌源市面积3252平方千米，人口62万人。辖4个街道、9个镇、20个乡：南街街道、北街街道、红山街道、东城街道、万元店镇、三十家子镇、松岭子镇、刀尔登镇、宋杖子镇、四官营子镇、杨杖子镇、乌兰白镇、沟门子镇、城关乡、河东乡、凌北乡、小城子乡、大王杖子乡、刘杖子乡、前进乡、大河北乡、三道河子乡、牛营子乡、北炉乡、瓦房店乡、凌河蒙古族乡、五家子蒙古族乡、四合当蒙古族乡、天盛号蒙古族乡、三家子乡、佛爷洞乡、河坎子乡、北炉马场乡。市府驻大西街。
1998年，辽宁省政府（辽政[1998]12号）批准：撤销小城子乡、四合当乡、凌北乡，设立小城子镇、四合当镇、凌北镇。1998年，辽宁省政府（辽政[1998]161号）批准：设立城关镇，辖城北村、城南村、八里堡村和八间房村，面积40.4平方千米，镇政府驻地设在城北村。建镇后，实行镇管村体制。
1999年，辽宁省政府（辽政[1999]151号）批准：撤销凌河蒙古族乡，其行政区域并入城关镇，合并后城关镇区域面积95.8平方千米，镇政府驻地大河南村；撤销河东乡，其行政区域并入凌北镇，合并后凌北镇区域面积106.3平方千米，镇政府驻地凌北村；撤销五家子蒙古族乡，其行政区域并入四合当镇，合并后四合当镇区域面积217.3平方千米，镇政府驻地四合当村；撤销大王杖子乡，其行政区域并入宋杖子镇，合并后宋杖子镇区域面积271.8平方千米，镇政府驻地宋杖于村；撤销乌兰白镇，其行政区域并入瓦房店乡，合并后瓦房店乡区域面积186平方千米，瓦房店乡政府驻地瓦房店村；撤销天盛号蒙古族乡，其行政区域并入三家子蒙古族乡，合并后三家子蒙古族乡区域面积234平方千米，乡政府驻地三家子村；撤销河坎子乡，其行政区域并入佛爷洞乡，合并后佛爷洞乡区域面积268.9平方千米，乡政府驻地佛爷洞村；撤销前进乡，其行政区域并入三道河子乡，合并后三道河子乡区域面积252.3平方千米，乡政府驻地三道河子村；撤销大河北乡，其行政区域并入刘杖子乡，合并后刘杖子乡区域面积256.4平方千米，乡政府驻地刘杖子村；撤销北马场乡，保留北马场建制，将原北马场乡所辖的大地一村、猴山沟村纳入北炉乡；将原北马场乡所辖的贾杖子村纳入宋杖子镇；将原北马场乡所辖的常岭村纳入沟门子镇；撤销杨杖子镇，设立杨杖子街道办事处，将原杨杖于镇所辖的三道梁子村、柴杖子村纳入刀尔登镇管辖；将万元店镇所辖的热水村划出，设立热水汤街道办事处。
2000年第五次全国人口普查，凌源市总人口620121人，其中（6个街道、11个镇、7个乡）：北街街道22704人，南街街道34850人，红山街道34827人，东城街道13393人，热水汤街道2901人，杨杖子街道17948人，城关镇37357人，凌北镇21114人，万元店镇18998人，小城子镇17227人，宋杖子镇43410人，三十家子镇37814人，刀尔登镇26363人，松岭子镇24033人，四官营子镇22045人，四合当镇34427人，沟门子镇28430人，刘杖子乡11521人，三道河子乡26598人，牛营子乡18875人，北炉乡17948人，瓦房店乡27814人，三家子蒙古族乡34253人，佛爷洞乡12102人，大河北办事处虚拟乡18970人，河坎子办事处虚拟乡14199人。
2001年11月1日，辽宁省政府批准：撤销杨杖子街道办事处，设立杨杖子镇。？年：恢复乌兰白镇、大王杖子乡、前进乡、大河北乡、河坎子乡（注：还是这几个乡镇实际上没有撤并，待查）。
2002年？，凌源市辖5个街道、13个镇、11个乡，30个社区、262个村委会，面积3297.1平方千米，人口64.04万人。
2005年，全市总户数19.4万户，总人口64.9万人。其中，非农业人口14.9万人。有5个街道、13个镇、11个乡，238个村委会，2109个村民小组。
2007年，红山街道更名为凌北街道，工业园区办事处更名为兴源街道；撤销城关镇、凌北镇，设立城关镇街道、红山街道；将原南街街道康柠社区划入城关镇街道；将原城关镇城北村划入北街街道，城南村划入南街街道；将原凌北镇瓦庙子村、五里堡村、东五官村、房申村、辛杖子村划入东城街道。
附：2007年5月10日，凌源市人民政府《关于撤镇设街及部分行政区划调整的通知》（凌政发[2007]16号），根据《辽宁省人民政府关于同意调整凌源市部分行政区划的批复》（辽政[2007]84号），现将我市撤镇设街及行政区划调整情况通知如下：
一、撤销城关镇，设立城关镇街道办事处，将原南街街道办事处康柠社区划入城关镇街道办事处。区划调整后，城关街道办事处辖1个社区、7个村，分别是康柠社区、西五官村、马场村、东山村、凌河村、十五里堡村、八里堡村、安村子村，辖区面积66.3平方千米，街道办事处驻地南大街，实行街道管村体制。
二、红山街道办事处更名为凌北街道办事处，原城关镇八间房村划入凌北街道办事处。区划调整后，凌北街道办事处辖8个社区、1个村，分别是客车社区、鸿远社区、西一社区、西二社区、凌钢东社区、红山社区、鸿远社区、莫胡店社区、八间房村，辖区面积9.6平方千米，街道办事处驻地光荣路56号，实行街道管村体制。
三、撤销凌北镇，设立红山街道办事处。区划调整后，红山街道办事处辖5个村，分别是牛河梁村、葛沟村、建昌沟村、凌北村、庙东村，辖区面积53.8平方千米，街道办事处驻地庙东村，实行街道管村体制。
四、工业园区办事处更名为兴源街道办事处，辖原红山街道办事处底盘社区、配件社区、轻工社区，原万元店镇祝家营子村、朝阳沟村，原凌北镇庙西村。区划调整后，兴源街道办事处辖3个社区、3个村，辖区面积28.88平方千米，街道办事处驻地庙西村，实行街道管村体制。
五、将原城关镇城北村划入北街街道办事处。区划调整后，北街街道办事处辖8个社区、1个村，分别是光明社区、铁北社区、西街社区、粮市社区、金瑢多社区、天元社区、东环社区、铁西社区、城北村，辖区面积11.27平方千米，街道办事处驻地北大街，实行街道管村体制。
六、将原城关镇城南村划入南街街道办事处。区划调整后，南街街道办事处辖8个社区、1个村，分别是兴隆社区、南门外社区、花墙子社区、文化社区、分局社区、红卫社区、馨王社区、站前社区、城南村，辖区面积7.21平方千米，街道办事处驻地市府路西段，实行街道管村体制。
七、将原凌北镇瓦庙子村、五里堡村、东五官村、房申村、辛杖子村划入东城街道办事处。区划调整后，东城街道办事处辖3个社区、7个村，分别是安居社区、仪表社区、鑫泰社区、单家丫村、高杖子村、瓦庙子村、五里堡村、东五官村、房申村、辛村子村、辖区面积49.13平方千米，街道办事处驻地单家店村，实行街道管村体制。
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