古称大万山，明置铜仁府，清光绪六年（1880）移省溪司吏目于大万山。1913年置省溪县，1941年设万山乡。1966年2月划玉屏、铜仁的一部分建万山特区，是我国最早的县级行政特区。1968年撤销万山特区，1970年恢复万山特区。
1996年，万山特区面积338.4平方千米，人口约6.2万人，辖1个镇、4个民族乡：万山镇、高楼坪侗族乡、黄道侗族乡、敖寨侗族乡、下溪侗族乡。
2000年第五次人口普查，万山特区总人口54674人，其中：万山镇14376人，高楼坪侗族乡13205人，黄道侗族乡11707人，敖寨侗族乡8389人，下溪侗族乡6997人。特区政府驻万山镇。
2003年末，万山特区总人口6.64万人，其中少数民族3.91万人，非农业人口1.70万人。辖4个侗族乡、1个镇、44个村委会、15个居委会。
2007年末，万山特区总面积338.4平方千米，总人口6.34万人，其中少数民族3.95万人，非农业人口1.79万人。辖高楼坪、黄道、敖寨、下溪四个侗族乡及万山镇，17个行政村。
2011年1月5日，根据《贵州省政府关于同意将铜仁市谢桥街道行政区域划归万山特区管辖的批复》精神，将铜仁市谢桥街道的谢桥、唐家寨、楚溪、龙门坳、石竹、瓦屋坪6个村和谢桥社区居委会划归万山特区管辖；谢桥街道大坳村划归铜仁市环北街道管辖。2011年2月28日起，谢桥划转区的管辖权由铜仁市正式移交万山特区。
2010年第六次人口普查，万山特区常住总人口47818人，其中：万山镇14437人，高楼坪侗族乡11957人，黄道侗族乡9232人，敖寨侗族乡6074人，下溪侗族乡6118人。2010年末，万山特区常住人口4.79万人。
2011年，撤销铜万山特区，设立铜仁市万山区。以原万山特区和原县级铜仁市的茶店镇、鱼塘乡、大坪乡的行政区域为万山区的行政区域。全区辖1个街道、2个镇、6个民族乡：谢桥街道、万山镇、茶店镇、高楼坪侗族乡、黄道侗族乡、敖寨侗族乡、下溪侗族乡、鱼塘侗族苗族乡、大坪侗族土家族苗族乡。区政府驻万山镇。
2011年末，万山区面积842平方千米，常住人口11.25万人，户籍人口6.57万人，辖1个街道、2个镇、6个民族乡，14个居委会、70个行政村。【另一数据：年末总人口15.46万人，其中农业人口13.18万人，非农业人口2.28万人；少数民族人口12.5万人，占总人口的80%】
2013年，撤销茶店镇，设立茶店街道。调整后，全区辖2个街道、1个镇、6个民族乡：谢桥街道、茶店街道、万山镇、高楼坪侗族乡、黄道侗族乡、敖寨侗族乡、下溪侗族乡、鱼塘侗族苗族乡、大坪侗族土家族苗族乡。