北周置商州，以境内商山得名。据《太平寰宇记》：“取古商于之地为名。”春秋属晋，于今址设上洛邑。西汉元鼎四年（公元前113年）于今址设上洛县，因位于洛河上游，故名，属弘农郡。东汉封王遵为上洛侯于此，称上洛侯国。三国魏复设上洛县。西晋泰始二年（266年）于县治兼设上洛郡。北魏太延五年（439年）又兼设荆州，太和十七年（493年）改荆州为洛州。北周宣政元年（578年）洛州改名商州。
隋开皇三年（583年）废上洛郡，改属商州，旋上洛郡和商州更替设立而变更归属。蒙古至元元年（1264年）废上洛县，辖地归商州直辖。明洪武七年（1374年）降商州为商县，属华州；成化十三年（1477年）升县为商州。1913年废州改商县。1914年属关中道。1928年直属省。1949年属商雒分区。1950年属商雒专区。1958年撤销丹凤县，分武关以西地划归商县，1961年复设丹凤县时原区域划归。
1969年属商洛地区，为地区行署驻地。1988年6月撤县设商州市（县级）。2001年8月31日，国务院批准（国函[2001]94号）：撤销商洛地区和县级商州市，设立地级商洛市；商洛市设立商州区，以原县级商州市的行政区域为商州区的行政区域，区政府驻南大街。
1990年，沙河子区位于市区东南9.4千米，区公所驻地沙河子乡，东与夜村、北宽坪两区相接，西界杨峪河区，南邻黑山区，北依板桥区，总面积192平方千米，辖沙河子乡、张村乡、西墹乡、梁铺乡、三贤乡、看山寺乡，81个行政村，417个村民小组，共12187户51196人；夜村区位于市区东30千米，区公所驻地夜村街，东邻丹凤县棣花乡，西接沙河子区，南连山阳县火神庙乡，北界北宽坪区，总面积253平方千米，辖夜村镇、孝义乡、两岔口乡、两水寺乡、白杨店乡、会峪乡、张墹乡，59个行政村，353个村民小组，共42760人；北宽坪区位于市区东北48千米，区公所驻地北宽坪乡，东邻丹凤县庾岭区，西依板桥区，南界夜村区，北接洛南县景村区，总面积186平方千米，辖北宽坪乡、大河面乡、碾子凹乡、广东坪乡、韩子坪乡，32个行政村，180个村民小组，共17844人；杨峪河区位于商州市中部，地处市区西南5.5千米，总面积354平方千米，辖金陵寺镇、杨峪河乡、土门庵乡、仁治乡、陈塬乡、刘湾乡、管家坪乡、三十里铺乡，102个行政村，581个村民小组，共73323人；黑山区位于市区西南35千米，区公所驻地黑山街，东邻沙河子区和山阳县过风楼区，西接柞水县红岩寺区，南界山阳县城关镇，北依杨峪河区，总面积283平方千米，辖黑山乡、上官坊乡、闫村乡、松树嘴乡、药王坪乡、砚池河乡，50个行政村，386个村民小组，共34348人；杨斜区位于市区西24千米，区公所驻地杨斜镇，东连杨峪河、黑山区，西界柞水县、蓝田县，南邻黑山区和柞水县，北接黑龙口、杨峪河区，总面积401平方千米，辖杨斜镇、麻池河乡、牛槽乡、林岔河乡、东岳庙乡，53个行政村，312个村民小组，共32971人；黑龙口区位于市区西北26千米，区公所驻地黑龙口镇后街，北邻大荆区，西界蓝田县，南接杨斜区，总面积418平方千米，辖黑龙口镇、麻街乡、肖塬乡、火神庙乡、三岔河乡、引龙寺乡、洪门河乡、韩峪川乡、铁炉子乡、牧护关乡，1个居委会、85个行政村，2个居民小组、489个村民小组，共12990户62154人；板桥区位于市区西北16千米，区公所驻地板桥街，东接洛南县永丰区，西北邻黑龙口和大荆区，南连沙河子区，总面积167平方千米，辖板桥乡、龙王庙乡、水道河乡、蒲峪乡、郭村乡，52个行政村，313个村民小组，共6507户29093人；大荆区位于市区西北45千米，区公所驻地大荆镇，东依板桥区和洛南县永丰区，西连黑龙口区和蓝田县灞塬，南邻黑龙口区，北接洛南县保安区，总面积372平方千米，辖大荆镇、砚川乡、腰市乡、李庙乡、马角山乡、东峪乡、西荆乡，1个居委会、87个行政村，510个村民小组，共13968户41483人。（根据商州市志）
1996年，商州市面积2672平方千米，人口54.4万人。设有9个区公所，辖6镇54乡：城关镇、夜村镇、金陵寺镇、大荆镇、黑龙口镇、杨斜镇、北宽坪乡、碾子凹乡、广东坪乡、韩子坪乡、大河面乡、黑山乡、上官坊乡、阎村乡、药王坪乡、砚池河乡、松树嘴乡、两岔口乡、孝义乡、张墹乡、两水寺乡、白杨店乡、会峪乡、铁炉子乡、牧护关乡、火神庙乡、引龙寺乡、三岔河乡、韩峪川乡、肖塬乡、红门河乡、麻街乡、三十里铺乡、土门庵乡、管家坪乡、仁治乡、陈塬乡、刘湾乡、杨峪河乡、砚川乡、腰市乡、马角乡、李庙乡、西荆乡、东峪乡、沙河子乡、张村乡、梁铺乡、三贤乡、西墹乡、看山寺乡、板桥乡、水道河乡、龙王庙乡、郭村乡、蒲峪乡、麻池河乡、林岔河乡、东岳庙乡、牛槽乡。市政府驻城关镇。
1997年，撤销夜村区、北宽坪区、沙河子区、杨峪河区、黑山区、杨斜区、黑龙口区、大荆区、板桥区等9个区公所的建制，撤销城关镇，设立城关镇街道，撤销梁铺乡设立赵峪镇街道，撤销陈塬乡设立陈塬镇街道，撤销会峪乡、张墹乡并入夜村镇，撤销东峪乡、砚川乡并入大荆镇，撤销管家坪乡并入金陵寺镇，撤销林岔河乡并入杨斜镇，撤销铁炉子乡、韩峪川乡并入黑龙口镇，撤销北宽坪乡、广东坪乡、韩子坪乡合并设立北宽坪镇，撤销孝义乡、两岔口乡合并设立孝义镇，撤销白杨店乡、两水寺乡合并设立白杨镇，撤销张村乡、碾子凹乡合并设立张村镇，撤销沙河子乡、看山寺乡合并设立沙河子镇，撤销黑山乡、药王坪乡合并设立黑山镇，撤销麻街乡、肖塬乡合并设立麻街镇，撤销杨峪河乡、土门庵乡、仁治乡合并设立杨峪河镇，撤销腰市乡、郭村乡合并设立腰市镇，撤销板桥乡、水道河乡合并设立板桥镇，撤销牧护关乡设立牧护关镇，撤销引龙寺乡、火神庙乡并入三岔河乡。调整后，商州市辖4个街道、13个镇、17个乡。
2000年第五次人口普查，商州市常住总人口530883人，其中：城关街道79055人、大赵峪街道18096人、陈塬街道14421人、刘湾街道17688人、孝义镇14376人、夜村镇16699人、白杨店镇19170人、张村镇16296人、沙河子镇16495人、杨峪河镇24593人、金陵寺镇20309人、黑山镇14124人、扬斜镇11626人、麻街镇16826人、黑龙口镇20157人、牧护关镇9789人、大荆镇27994人、腰市镇17056人、板桥镇14332人、北宽坪镇10675人、西涧乡10244人、三十里铺乡5778人、上官坊乡7007人、砚池河乡3741人、松树嘴乡6714人、麻池河乡11838人、牛槽乡6377人、东岳庙乡4621人、阎村乡6321人、三岔河乡13836人、红门河乡8933人、西荆乡13024人、李庙乡11916人、马角山乡3902人、蒲峪乡5714人、龙王庙乡6693人、大河面乡4447人。
2001年，撤销大河面乡并入北宽坪镇，撤销松树嘴乡并入杨峪河镇，撤销三十里铺乡、三贤乡并入刘湾街道，撤销马角乡并入腰市镇，撤销西墹乡并入沙河子镇，撤销东岳庙乡并入杨斜镇，撤销牛槽乡并入砚池河镇。调整后，商州区辖4个街道、16个镇、10个乡：城关街道、大赵峪街道、陈塬街道、刘湾街道、孝义镇、夜村镇、白杨店镇、张村镇、沙河子镇、杨峪河镇、金陵寺镇、黑山镇、杨斜镇、麻街镇、黑龙口镇、牧护关镇、大荆镇、腰市镇、板桥镇、北宽坪镇、上官坊乡、砚池河乡、麻池河乡、阎村乡、三岔河乡、红门河乡、西荆乡、李庙乡、蒲峪乡、龙王庙乡。
2011年，撤销红门河乡并入黑龙口镇，撤销孝义镇、白杨店镇并入夜村镇，撤销张村镇并入沙河子镇，撤销李庙乡并入腰市镇，撤销蒲峪乡、龙王庙乡并入板桥镇；撤销砚池河乡、麻池河乡、西荆乡、三岔河乡、上官坊、阎村乡乡的建制，相应设立镇的建制。调整后，商州区辖4个街道、19个镇：城关街道、大赵峪街道、陈塬街道、刘湾街道、夜村镇、沙河子镇、杨峪河镇、金陵寺镇、黑山镇、杨斜镇、麻街镇、黑龙口镇、牧护关镇、大荆镇、腰市镇、板桥镇、北宽坪镇、上官坊镇、砚池河镇、麻池河镇、阎村镇、三岔河镇、西荆镇。共22个社区、396个行政村。
根据陕民发[2014]57号、陕民发[2015]9号、商政民发[2015]15号文件，撤销麻池河镇、砚池河镇，并入杨斜镇，镇政府驻杨斜村；撤销上官坊镇，并入闫村镇，镇政府驻闫村；撤销西荆镇，并入大荆镇，镇政府驻大荆村；撤销牧护关镇、黑龙口镇，合并为牧护关镇，镇政府驻街道村（本次并村前为后街村）；在原麻池河镇、砚池河镇、牧护关镇、上官坊镇、西荆镇政府所在地分别设立便民服务中心；全区撤并132个村。调整后，商州区辖城关、大赵峪、刘湾、陈塬4个街道和北宽坪、夜村、沙河子、杨峪河、金陵寺、杨斜、黑山、闫村、麻街、三岔河、牧护关、大荆、腰市、板桥14个镇，共有31个社区、253个行政村。