1984年建区。
1996年，杜集区面积230.2平方千米，人口约27万人，辖：孟庄街道、高岳镇、段园镇、朔里镇、石台镇、矿山集镇。区政府驻杜集。
2000年第五次人口普查，杜集区常住总人口293910人，其中：高岳镇66205人，矿山集镇71334人，朔里镇60067人，石台镇38986人，段园镇57318人。
2004年9月，由原矿山集镇和张庄街道办事处合并成立矿山集街道办事处。
2004年底，杜集区辖4个街道（东黎、矿山集、朔里、袁庄）、4个镇（高岳、朔里、石台、段园）。总面积240平方千米，人口32.8万人。 高岳镇位于淮北市东区，杜集区政府所在地。总面积42平方千米，辖20个行政村，总人口4.16万人，其中农业人口3.58万人。 朔里镇地处淮北市东北郊，总面积49万平方千米，辖20个行政村，总人口⒋37万人，其中农业人口⒉95万人。 石台镇位于淮北市东郊，总面积50.3平方千米，辖14个村，总人口4.73万人，其中农业人口2.57万人。 段园镇东与江苏省徐州市毗邻，西和萧县接壤，全镇总面积42平方千米，辖24个行政村，总人口3.3万人，其中农业人口2.71万人。 矿山集办事处地处淮北市东郊，于2004年9月由原矿山集镇和张庄街道办事处合并成立，总面积46.6平方千米，辖14个行政村，5个社区居委会，总人口7.57万人，其中农业人口2.7万人。
2006年3月，杜集区将4个镇、4个街道办事处调整为3个镇、2个街道办事处。即撤销高岳镇和东黎、朔里、袁庄3个街道办事处：将朔里街道办事处并入朔里镇；将袁庄街道办事处并入段园镇；以原高岳镇和东黎街道办事处的行政区域新设高岳街道办事处。调整后，杜集区辖2个街道、3个镇：矿山集街道、高岳街道、朔里镇、石台镇、段圆镇。共20个居委会、92个行政村。
矿山集街道 人口8.74万人。辖5个居委会、14个行政村：东联社区居委会、南湖社区居委会、颐北社区居委会、新中社区居委会、杨湖社区居委会；北东村、北西村、南山村、下圩村、张院村、蒋台村、徐庄村、朱北村、柳园村、杜集村、马庄村、柿园村、和庄村、园艺村。
高岳街道 人口6.78万人。辖7个居委会、20个行政村：河西居委会、河东居委会、北村居委会、海孜留守处居委会?、水泥厂居委会、镇直居委会、三二五队居委会；高岳村、刘庄村、博庄村、徐西村、韩楼村、任庄村、双楼村、河洼村、李洼村、土楼村、王庄村、张庄村、周庄村、吴楼村、孙庄村、瓦房村、圩子村、钱楼村、程庄村、滂汪村。
朔里镇 人口6.6万人。辖1个居委会、20个行政村：朔里矿居委会；官庄村、矬楼村、黄湾村、蒋庄村、朔西村、朔北村、朔东村、葛塘村、葛洼村、段庄村、朱楼村、徐楼村、沈集村、孙土楼村、刘尧村、罗里村、坡里村、房武楼村、刘楼村、纵楼村。
石台镇 人口4.73万人。辖1个居委会、14个行政村：石台矿居委会；纵庄村、学田村、王圩村、豆庄村、刘庄村、张庄村、童台村、程台村、石台村、黄庄村、梧北村、梧南村、程村、白顶山村。
段园镇 人口7.18万人。辖6个居委会、24个行政村：袁庄矿工人村居委会、沈庄矿工人村居委会、沈庄矿一村居委会、孟庄矿河西居委会、孟庄矿河东居委会、毛郢孜矿居委会；南陈村、欧集村、王圩村、施庄村、油坊村、大庄村、徐台村、尖庄村、毛场村、冯庄村、张庄村、王姚村、周行村、牛眠村、蔡园村、北陈村、袁庄村、毛庄村、郝台村、段园村、沈庄村、路庄村、姚楼村、祁村。
2010年第六次人口普查，杜集区常住总人口324398人，其中：高岳街道78318人，矿山集街道75931人，朔里镇63782人，石台镇45360人，段圆镇61007人。