解放初期矿区为大同市第五区。1950年3月，撤销第五区，改为口泉矿区办事处。1951年4月，改为口泉矿区人民政府。1954月5月，口泉矿区改称口泉区，下辖11个街道办事处，并与城区、郊区共管27个乡134个村。1958年，大同市划归雁北专署领导，口泉区与城区、郊区、古城区、怀仁区、云冈区共管24个公社601个自然村。
1965年,大同市从雁北划出，大同、怀仁两县划归雁北，城区、口泉区共辖13个公社182个村划归大同市。1966年5月，将城区、口泉区所辖农业区域划出，成立郊区，口泉区转以城镇工作为中心。1970年10月，大同市划归雁北领导，全市辖城区、矿区、南郊、北郊四个行政区，矿区隶属大同矿务局和大同市双重领导。
1979年，口泉镇、马口街道及南郊区管辖的部分工业企业划归矿区，同时改变“政企合一”的管理体制，矿区脱离与大同矿务局的隶属关系。1980年2月，矿区直属大同市领导，形成了矿区与南郊区交错的格局。
1996年，矿区面积65平方千米，人口约44万人。辖24个街道：口泉街道、马脊梁街道、平泉路街道、忻州窑街道、民胜街街道、大斗沟街道、晋华宫街道、白洞街道、 家湾街道、雁崖街道、挖金湾街道、杏儿沟街道、新胜街街道、王村街道、煤峪口街道、四老沟街道、新泉路街道、 燕子山街道、青磁窑街道、永定庄街道、新平旺街道、同家梁街道、马口街道、四台沟街道。区政府驻新平旺。
2000年第五次人口普查，矿区常住总人口460714人，其中，新胜街道42553人，新平旺街道43111人，煤峪口街道23705人，永定庄街道23807人，同家梁街道21134人，四老沟街道22133人，忻州窑街道16468人，白洞街道6543人，雁崖街道11796人，挖金湾街道15624人，晋华宫街道29697人，马脊梁街道8001人，大斗沟街道5869人，王村街道11594人，姜家湾街道30782人，新泉路街道12734人，民胜街道13940人，口泉街道30893人，马口街道3507人，燕子山街道13299人，杏儿沟街道5408人，青磁窑街道8190人，平泉路街道47732人，四台沟街道12194人。
2010年第六次人口普查，矿区常住总人口500155人，其中，新胜街道68388人，新平旺街道54963人，煤峪口街道10528人，永定庄街道7633人，同家梁街道9411人，四老沟街道8046人，忻州窑街道5330人，白洞街道1225人，雁崖街道10131人，挖金湾街道667人，晋华宫街道20406人，马脊梁街道9614人，大斗沟街道1490人，王村街道3361人，姜家湾街道21880人，新泉路街道17260人，民胜街道18496人，口泉街道32012人，马口街道3951人，燕子山街道13423人，杏儿沟街道4751人，青磁窑街道7577人，平泉路街道63918人，四台沟街道8813人，和顺街道44800人，和瑞街道52081人。
2015年末，矿区辖26个街道，116个居委会（此为《中华人民共和国乡镇行政区划简册》2016年版数据；该区政府网站为28个街道、216个居委会）。