石拐是蒙古语“什桂图”的音译，其意为“有森林的地方”。清朝乾隆年间，石拐东部属五当召的缮召地，西部属乌拉特西公旗牧地，南部属萨拉旗厅。
1949年后，为乌兰察布盟石拐沟矿区，1956年属包头市，设石拐矿区。1999年8月10日，民政部批准（民发[1999]22号）将石拐矿区更名为石拐区。
1996年?，石拐矿区面积15平方千米，人口5.2万，其中蒙古族占1.9%，辖5个街道：石拐街道、白狐沟街道、大磁街道、大发街道、五当沟街道。区政府驻石拐。
1998年，将郊区国庆乡划归石拐矿区管辖。
2000年第五次人口普查，石拐区总人口50337人，其中：石拐街道11819人，大发街道4668人，大磁街道4810人，五当沟街道8427人，白狐沟街道8085人，国庆乡8157人，吉忽伦图苏木4371人。
2001年，石拐区面积618平方千米。人口5.13万人。辖5个街道、1个苏木、1个乡。
2006年，撤销国庆乡，将其原管辖的行政区域整建制并入五当召镇。调整后，石拐区辖大磁、大发、石拐、五当沟、白狐沟5个街道和五当召镇。
2012年，设立吉忽伦图苏木。调整后，全区辖6个街道、1个镇、1个苏木：石拐街道、大发街道、大磁街道、五当沟街道、白狐沟街道、大德恒街道、五当召镇、吉忽伦图苏木。
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