清初形成聚落,清代晚期称昂阿奇屯。
清末,中东铁路通车设站，并被划为铁路附属地。
由于它是中东铁路西部线中间的一个重要火车站，商工、运输各业迅速发展,形成了较为繁荣小城镇。
1938年伪满实行街村制，昂昂溪为龙江县属昂昂溪街。
1945年“九三”抗日战争胜利后,1946年6月划归新设置的龙东县管辖,县政府驻昂昂溪街。
1948年3月，将龙东县并入龙江县，设置第九区。
1952年10月，设置区级昂昂溪镇。
1954年10月，划归齐齐哈尔市管辖,遂设市辖昂昂溪区。
1961年8月,将榆屯管理区划归昂昂溪区,并改称农业分社。
1969年,昂昂溪区与郊区合并,为齐齐哈尔市郊区。
1970年3月,昂昂溪与郊区分设,仍为齐齐哈尔市昂昂溪区。
1973年,将郊区水师营公社划归昂昂溪区。
名称沿用至今。