春秋时期:区境属萧。鲁悼公六年(前461),子张病故,葬于萧南堀坊村。
西汉(前202—公元8):属沛郡。汉高后元年(前187年4月),封阳城延为梧侯,封地梧,属彭城郡。
三国(公元221—234):属魏地谯郡。
东晋(317—420):属沛郡,郡治由相县徙萧。
北齐:大保七年(536)改萧为承高县,区境属徐州彭城郡。
唐(618—907):实行道、州、县三级制,区境属河南道徐州。
宋(960—1234):实行路、府(州、军、监)县三级制,区境属京东西路徐州武宁军节度。
元世祖至元二年(1265),撤销萧县建置,并入徐州。区境属徐州。
明洪武四年(1371):区境属中都临豪府。
清顺治(1644—1661):区境属江南省徐州。
雍正十一年(1733):区境属江苏徐州府。
中华民国初年,江苏置五道,区境属徐海道。
民国21年(1932),成立行政督察区,区境属铜山行政督察区。
民国37年(1948)11月,区境属豫皖苏第三专署之萧县。
民国33年(1944)10月,区境南部属安徽省萧县朔里区,北部属萧县龙城区。
中华人民共和国成立后1953年2月,区境属江苏省徐州专区萧县。
1955年4月,区境属安徽省宿县专区萧县管辖。
1958年9月,区境分属萧县红光、先锋、红星、虚实、新民、三星6个人民公社。
1959年,区境分属萧县朔里、永堌、杜集、龙城4个人民公社。
1961年6月,濉溪市郊区成立,郊区由相山、杜集、高岳3个人民公社组成。区境南部属濉溪市、北部属萧县。
1980年,安徽省人民政府批准成立杜集区。
1984年,全区辖10个乡,3个街道办事处,12月,辖5个乡,5个镇。1992年,全区辖5个镇。
2002年全区辖5个镇4个街道办事处。
2006年至今,全区辖3镇2个街道办事处。