1983年9月，国务院批准设立四平市铁东区（县级行政单位，同年12月22日吉林省政府批准设立）。
1996年，铁东区面积311平方千米，人口24.3万人。辖7个街道、1个镇、2个乡：解放街道、北市场街道、四马路街道、七马路街道、北门街道、黄土坑街道、平东街道、山门镇、长发乡、城东乡。区政府驻北二纬路。
2000年8月20日，吉林省民政厅（吉民行批[2000]9号）批复，经省政府批准，撤销长发乡，将原长发乡所辖的小塔村、河夹信子村、下三台村、长发村、永乐村划归城东乡管辖，塔山村、老城村划归山门镇管辖。
2000年第五次人口普查，全区总人口264157人，其中：平东街道48660人、北市场街道20718人、黄土坑街道20824人、七马路街道25111人、四马路街道29388人、解放街道19974人、北门街道34784人、山门镇29152人、城东乡35546人。
2003年，四平市政府下发四政函[2003]17号文件，将铁东区平东街道办事处划分为2个区域，成立平东街道办事处和平南街道办事处。2003年底，全区辖：解放街道、北市场街道、四马路街道、北门街道、黄土坑街道、平东街道、平南街道、七马路街道、山门镇、城东乡。
2005年，将梨树县叶赫满族镇划归铁东区管辖。调整后，铁东区面积由307平方千米增加到572平方千米，人口由28万人增加到31.2万人。
2006年1月，铁东区辖11个乡镇街，其中1个乡、2个镇、8个街道：解放街道、北市场街道、四马路街道、七马路街道、北门街道、黄土坑街道、平东街道、平南街道、山门镇、叶赫满族镇、城东乡。共有39个社区（其中城镇社区38个）、36个行政村。（注：按吉民行批[2005]7号，梨树县的石岭镇也划入四平市铁东区，此处仍统计在梨树县内）
2010年第六次人口普查，全区总人口335000人。