太子河區的地名源于流經當地的河流——太子河。
1980年設遼陽市郊區。
1984年5月10日，國務院批準：遼陽市郊區更名為太子河區。
因境內太子河而得名。
1984年，小祁家鄉朝光村和太子河鄉光輝村設朝鮮族村民委員會。
1994年，撤銷小祁家鄉，設立祁家鎮。
1996年，太子河區面積150平方千米，人口10萬人。
轄1個街道、1個鎮、4個鄉：新華街道、祁家鎮、太子河鄉、望水臺鄉、東京陵鄉、東寧衛鄉。
區政府駐青年街。
1999年，遼寧省政府批準：撤銷太子河鄉，將其所轄的行政村就近并入臨近的街道辦事處，其中新民村、大林子村、光輝村、北園村、徐柱子村、韓夾河村劃入白塔區，將裕民村、國慶村、太子河村、興隆村劃入文圣區。
2002年1月8日，遼寧省政府批準撤銷望水臺鄉，設立望水臺街道。
調整后，太子河區轄2個街道、1個鎮、2個鄉：新華街道、望水臺街道、祁家鎮、東京陵鄉、東寧衛鄉。
將祁家鎮部分行政區域交由遼陽經濟開發區管理。
2004年，遼寧省政府批準：將太子河區新華街道八棵樹社區（區域面積0.42平方千米）劃歸宏偉區光華街道。
區劃調整后，太子河區區域面積為147.58平方千米，宏偉區區域面積59.06平方千米。
2009年10月18日，遼寧省政府同意將燈塔市張臺子鎮接官村、高營墻村，羅大臺鎮尖山子村劃歸太子河區東京陵鄉管轄。
區劃調整后，太子河區行政區域面積165.6平方千米（其中東京陵鄉64.52平方千米），轄2個街道、1個鎮、2個鄉：新華街道、望水臺街道、祁家鎮、東京陵鄉、東寧衛鄉。
區政府駐新華街道青年大街57號。
2011年末，將新華街道劃歸白塔區，東京陵鄉劃歸文圣區；劃入遼陽縣的沙嶺鎮、燈塔市的王家鎮、白塔區的鐵西街道（不含新民社區及硝堡社區曙光路區域）。
調整后，太子河區面積由165平方千米增至273平方千米。
2019年11月29日，經遼陽市人民政府批準同意，將原鐵西街道、望水臺街道合并，命名為鐵西街道。