地名由來：因烈山得名。淮北市區(qū)東南十公里處有一座山，從山頂?shù)缴降子幸粭l自北向南的大裂溝，寬約數(shù)丈，深不可測。所以古人叫它“裂山”，后來改成“烈山”。
2021年5月，根據(jù)第七次全國人口普查結果，烈山區(qū)人口數(shù)量為24.92萬人，位列淮北市各縣區(qū)人口數(shù)量排行榜第3位，位列安徽省各縣市區(qū)人口數(shù)量排行榜第83位，位列全國各縣市區(qū)人口數(shù)量排行榜第1991位。
2021年4月，烈山區(qū)上榜2021中國特色美食百佳縣市榜第95名。
2020年11月，水利部公布第三批節(jié)水型社會建設達標縣（區(qū)）名單，烈山區(qū)上榜。
2020年10月，第三批安徽省農村生活垃圾分類和資源化利用示范縣名單出爐，烈山區(qū)榜上有名。
2020年6月，烈山區(qū)列入第二批革命文物保護利用片區(qū)分縣名單（淮北片區(qū)）。
2018年8月，烈山區(qū)獲得第四批全國法治縣市區(qū)創(chuàng)建活動先進單位殊榮。
烈山區(qū)位于淮北市主城區(qū)南部，素有淮北市門戶區(qū)和南大門之稱，轄三鎮(zhèn)、四個辦事處、一個經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，全區(qū)總面積388平方公里，人口24.9萬，是一個具有豐富礦產、電力、旅游、人力、市場等資源優(yōu)勢的新興現(xiàn)代化工業(yè)旅游區(qū)，是淮北市城市“東進南擴”的重點發(fā)展區(qū)。“國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)”創(chuàng)建有力有序，擁有“中國土地復墾示范區(qū)”、“全國經(jīng)果林建設百強縣區(qū)”、“全國農業(yè)旅游示范區(qū)”、“南湖國家城市濕地公園”、“國家礦山地質公園”、“全國農業(yè)旅游示范區(qū)”、“中國軟籽石榴基地”等多張國家級城市名片，“塔山石榴”、“黃營靈棗”、“和村蘋果”等獲國家地理標志保護產品。
烈山區(qū)人口集中，礦藏豐富，工業(yè)發(fā)達，屬于淮北市重工業(yè)區(qū)。全區(qū)總面積為384.88平方公里，占淮北市總面積的14.2%，烈山區(qū)建置沿革及其疆域，隨社會發(fā)展多有演變，歸屬屢易。歷史上曾隸屬于徐州、宿國、相縣等，新中國以來，先后隸屬于濉溪縣、淮北市管轄。1980年為淮北市劃置的一個縣級行政區(qū)，1984年元月體制改革后成立全能烈山區(qū)。2006年3月開始，烈山區(qū)置烈山鎮(zhèn)、宋疃鎮(zhèn)、古饒鎮(zhèn)3個鎮(zhèn)、楊莊、臨海童、百善、任樓4個街道辦事處，有21個行政村、42個居委會。
烈山區(qū)為淮北市1980年劃置的一個縣級行政區(qū)，一面環(huán)山，大部分是平原，氣候溫和，塌陷區(qū)水面廣闊，有利于農作物的生長，人口集中，礦藏豐富，工業(yè)發(fā)達，屬于淮北的重工業(yè)區(qū)。烈山區(qū)位于市區(qū)的東南，西、南與濉溪縣相接壤、北與蕭縣、杜集區(qū)、相山區(qū)相連接，東與宿州市埇橋區(qū)相毗鄰。南北狹長。東西略窄。西有濉河、雷河環(huán)繞，宿丁公路、濉阜鐵路橫貫其中。合徐高速淮北出口、青龍山火車站和青龍山港口坐落于內。
區(qū)境內北長25公里，東西寬15公里。全區(qū)總面積384.88平方公里，占全市總面積的14.2%，其中陸地面積353.2平方公里，占總面積的91.1%，水面總面積5.2萬畝，占總面積的8.9%，山地面積55平方公里，占總面積的14.2%，全區(qū)耕地面積27.5萬畝，占總面積47.2%，人均可耕地0.8畝。
歷史沿革：
1980年4月，設烈山區(qū)。
1992年，濉溪縣宋疃鄉(xiāng)劃入烈山區(qū)，設宋疃鎮(zhèn)。
1996年，烈山區(qū)轄3街2鎮(zhèn)。
2004年，濉溪縣撤銷馬橋鄉(xiāng)，并入新蔡鎮(zhèn)，同時將新蔡鎮(zhèn)劃入淮北市烈山區(qū)，下轄3鎮(zhèn)，5個街道。
2004年底，烈山區(qū)轄4個街道、3個鎮(zhèn)。
2006年3月，烈山區(qū)將原有的3個鎮(zhèn)4個街道辦事處調整為2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，5個街道。
濉溪縣原趙集鄉(xiāng)與原古饒鎮(zhèn)合并，成立新的古饒鎮(zhèn)，同時劃入烈山區(qū)。
2007年，進行村級區(qū)劃調整，由84個改為50個。
2008年進行社區(qū)區(qū)劃調整，將原社區(qū)調整為32個，村委會改居委會2個；調整后全區(qū)共有社區(qū)34個。
截至2021年，烈山區(qū)轄5個街道、3個鎮(zhèn)。