清咸丰九年（1859年）贾汪已成为集市。清光绪六年（1880年）夏，洪水剥蚀地面，贾汪境内初现煤苗，清光绪八年（1882年）胡恩燮遂在贾汪掘井建矿，由此揭开了贾汪百年煤田开采历史。贾汪因煤成矿，因矿建城。民国17年（1928年）贾汪建镇，属江苏省铜山县管辖。
1948年11月8日，贾汪解放后，为铜山县人民政府驻地，贾汪为铜山县第一区。1952年铜山县政府迁出，成立徐州市贾汪矿区。此后又历经徐州市郊区贾汪镇、徐州市贾汪镇、徐州市贾汪矿区几次改制，直至1965年11月始定名为徐州市贾汪区，沿称至今。其辖区范围几度更迭。1993年12月27日，区划调整后，贾汪区为全省最大的城区，1995年经江苏省人民政府批准，贾汪区行使和享受县级经济管理职能和权限。
2000年4月1日，徐州市人民政府批准调整贾汪区乡镇行政区划：（1）撤销大泉镇，将其原辖区域并入贾汪镇，镇政府驻南庄村。区划调整后贾汪镇行政区域133.05平方千米，人口13.20万，辖9个居委会、22个村委会。（3）撤销耿集镇，将其原辖区域并入塔山镇，镇政府驻夏庄村。区划调整后塔山镇行政区域96.25平方千米，人口6.75万，辖29个村委会。（3）撤销鹿庄乡，将其原辖区域并入大吴镇，实行镇管村体制，镇政府驻建平村。区划调整后大吴镇行政区域78.32平方千米，人口8.53万，辖19个村委会、1个场圃。（4）保留青山泉镇、紫庄镇、沛塘镇、江庄乡，其行政区域和乡镇政府驻地不变。（4）区划调整后，全区辖2个街道、6个镇、1个乡：老矿街道、夏桥街道；贾汪镇、塔山镇、大吴镇、青山泉镇、紫庄镇、沛塘镇；江庄乡。（年中可能还有行政区划调整）
2000年第五次人口普查，贾汪区总人口494166人，其中（7个镇）：贾汪镇134340人，青山泉镇59382人，大吴镇87860人，紫庄镇61953人，塔山镇65596人，汴塘镇52471人，江庄镇32564人。
2009年末，贾汪区总面积834平方千米、总人口49.18万人，其中：贾汪镇面积79.56平方千米、人口51052人，青山泉镇面积83.66平方千米、人口54038人，大吴镇面积66.2平方千米、人口85972人，紫庄镇面积66.68平方千米、人口63829人，塔山镇面积94.68平方千米、人口67469人，汴塘镇面积105平方千米、人口56112人，江庄镇面积74.96平方千米、人口32848人。（数据来源于《江苏省统计年鉴》，缺街道数据）
2010年第六次人口普查，贾汪区常住总人口430712人，其中：老矿街道31838人，夏桥街道23456人，贾汪镇49005人，青山泉镇44314人，大吴镇78567人，紫庄镇52063人，塔山镇59162人，汴塘镇46260人，江庄镇31911人，鹿庄粮棉原种场350人，工业园区管委会13786人。
2012年末，贾汪区总面积834平方千米（含庙山镇）。总人口51.10万人。辖2个街道、8个镇：老矿街道、夏桥街道、贾汪镇、青山泉镇、大吴镇、紫庄镇、塔山镇、汴塘镇、江庄镇；庙山镇。
2013年8月6日，省政府（苏政复[2013]74号）批复：一、撤销贾汪镇，将原贾汪镇的新泉、新夏2个居委会和泉东、泉西、宗庄、大李庄、崮岘、鹿楼、小山子、才沃、龙门、闫村10个村委会区域与汴塘镇许阳村委会区域合并，设立大泉街道办事处，街道办事处驻桃源路67号。将原贾汪镇的援工、泉旺头、广场、光明、前委、民乐苑、群力、永兴、工商东、工商西、石头阵、夏桥、校东、华联、五号井、园东、新立、韩桥18个居委会区域与青山泉镇四清居委会区域合并，设立老矿街道办事处，街道办事处驻联盟北路12号。 二、撤销大吴镇，将原大吴镇建平、蔡庄、瓦庄、解台、小吴、西大吴6个村委会区域和旗山、新旗、张庄、新庄、小黄山、程楼、湖里、权台西村、韩园、两妥、鹿庄、东段庄、民主苑13个居委会区域，与原贾汪镇庄庄、南庄、岗子、泉河、韩场5个居委会区域，以及青山泉镇白集村委会区域合并，设立大吴街道办事处，街道办事处驻吴中路2号。将原大吴镇权台、荒里、潘安3个村委会和瓦店、西段庄2个居委会区域与青山泉镇马庄村委会区域合并，设立潘安湖街道办事处，街道办事处驻韩段路45号。 三、撤销庙山镇，以原庙山镇的大湖、侯集、河套、孤山、前姚、后姚、安然、大庙、佟村、上山、东贺、西贺、李庄、马庄、前坝、后坝16个村委会区域及沈店、晓山、金龙湖3个居委会区域和原大吴镇虎山、夏庄2个村委会区域，设立大庙街道办事处，街道办事处驻兴镇南路8号。以原庙山镇的前王、湖庄、小黄山、大黄山、夏庄、可恋庄、张庄、坡里、西朱、荆山、王可乐、狼古墩12个村委会区域和中王庄、东王庄、前蟠桃、后蟠桃、桥南头、黄山、华新、家园、安顺、华美、三孔桥、老户人12个居委会区域，设立大黄山街道办事处，街道办事处驻杨山路168号。行政区划调整后，大泉街道办事处行政区域面积74.35平方公里，人口5.64万人，管理2个居委会、11个村委会；老矿街道办事处行政区域面积41.45平方公里，人口6.25万，管理19个居委会；大吴街道办事处行政区域面积79.15平方公里，人口8.65万人，管理18个居委会、7个村委会；潘安湖街道办事处行政区域面积25.8平方公里，人口1.8万人，管理2个居委会、4个村委会；大庙街道办事处行政区域面积89平方公里，人口8.1万人，管理3个居委会、18个村委会；大黄山街道办事处行政区域面积62.2平方公里，人口7.02万人，管理12个居委会、12个村委会；青山泉镇行政区域面积66.47平方公里，人口4.23万人，辖5个居委会、11个村委会；汴塘镇行政区域面积100.8平方公里，人口5.66万人，辖17个村委会。