阳泉解放前，今城区境属平定。

民国36年（1947）5月2日阳泉解放，5月4日从平定划出设市，中旬经中共冀晋区委、冀晋行署批准，阳泉市划分为阳泉市一区、二区、三区3个行政区（城区前身），一区机关驻太上街老君庙，二区机关驻兴盛巷，三区机关驻小阳泉村；7月阳泉市一区、二区合并为阳泉市一区（城区前身），一区机关仍驻太上街老君庙，一区一街驻新民巷、二街驻兴隆街、三街驻德胜街。

民国38年（1949）9月，阳泉市一区改称阳泉工矿区一区。

1950年4月，阳泉工矿区一区内增设阳泉镇；7月，阳泉镇（城区前身）从阳泉工矿区一区分出，办公地址设在太上街老君庙。

1951年6月，阳泉工矿区阳泉镇改设为阳泉工矿区三区（城区前身）。

1952年3月，阳泉工矿区三区改称阳泉市三区（城区前身）。

1953年5月，阳泉市三区、一区合并为阳泉市一区（城区前身），办公地址设在太上街老君庙。

1956年1月，阳泉市一区改称阳泉市站上区（以下简称站上区）。

1957年8月，站上区撤销。

1963年2月，站上区恢复，办公地址设在油篓沟的梨沟。

1964年7月，站上区办公地址迁至太上街广义巷四、五号院。

1968年10月18日，站上区办公地址迁至新建路9号。

1969年1月，站上区改称城区。

1984年7月，城区政府办公地址迁至南大街93号。

1996年，因南大街改扩建，城区政府办公楼门牌号码更改为南大街300号。

截至2025年，城区行政建置无变动。