夏商时期，双滦境域为山戎族地。春秋战国时期境域先为东胡族地，后列入燕国版图，隶属渔阳郡。秦汉时期，秦初为东胡地后并入匈奴；汉为匈奴左地，武帝时为塞地，后入乌桓。魏晋时，为鲜卑地。北魏为安州广阳郡广兴县地，后并入厗莫奚。隋时为奚族地，唐为契丹地。宋代辽金时期为北京路兴州兴化军兴化县、宜兴县地。元为上都路兴安县、宜兴县地。明朝时期隶属北平都司，为兴州卫地。永乐二年（1404年），永乐帝将兴州“五卫”也迁入长城以内，此后境内即为蒙古人牧场。
清雍正元年（1723年），于热河上营设热河直隶厅，境域属热河厅管辖。雍正十一年（1733年），热河复设承德州，其治所开始曾设在喀喇河屯。清乾隆七年（1742年），撤承德州，境域设喀喇河屯厅，隶属热河直隶厅。乾隆四十三年（1778年）撤热河直隶厅改承德府；喀喇河屯厅改为滦平县，隶属承德府。
民国元年（1912年），境域隶属滦平县。民国四年（1915年）5月，热河设特别行政区，滦平县辖于热河道。民国十七年（1928年）6月，热河特别行政区改为热河省，境域辖于热河省滦平县。民国二十二年（1933年）3月5日，日本侵略军侵占滦平县后，境域隶属于伪滦平县。民国三十四年（1945年）8月，中国共产党开始建立人民政权。10月，中共冀察区十二地委热西分委决定分设东、西滦平县，该区境域基本归为东滦平县。双塔山地区设滦平县第一区；滦河地区设滦平县二区；大庙地区设滦平县第三区。民国三十五年（1946年）2月，境域原滦平县第一、第三区改设中共承德市第七区。民国三十五年（1946年）8月，中共承德市地方组织战略转移，境域为国民政府滦平县辖。
1948年11月，承德市第二次解放，滦平县、承德市分别在境域设区政府。1949年10月～1955年5月，境域分设滦平县第二区、承德市第七区（1949年8月改为第六区，1951年1月改为第五区，1955年5月又改为双塔山区）。
1955年6月～1957年4月，境域开始撤区建乡工作。1955年6月滦平县在境内设滦河乡政府，中共滦平县二区委员会改为第二区工作委员会。1956年4月，撤销第二区，设滦平县滦河办事处。1957年4月，撤销双塔山区。1958年9月，滦平县滦河乡划归承德市。
1958年9月～1965年，境域开始建立人民公社。1958年9月，成立双塔山红旗人民公社、滦河先锋人民公社。同年10月，滦河先锋人民公社并入双塔山红旗人民公社。1959年3月，双塔山红旗人民公社改称双塔山人民公社。
1960年3月，承德专区、市合并。境域设有滦河、双塔山人民公社。
1961年5月，承德专区、市分设。境域复设双塔山区。
1966年～1976年10月，“文革”时期，境内双塔山区及人民公社由承德市革命委员会领导。1968年12月，双塔山区建制撤销，其所辖人民公社由承德市革委会直接领导。1973年12月，设承德市双滦办事处。
1980年6月25日河北省人民政府批准将承德市双滦办事处改为双滦区。
2007年，根据河北省政府有关文件精神，滦平县陈栅子乡划归承德市双滦区管辖。
2009年7月，按承德市整体行政区划要求，经省、市政府批准，西地乡由滦平县划归双滦区管辖。
