民国二十六年（1937年），划归佳木斯市管辖，设立中央区。此时管辖范围，北起松花江，南至绥佳铁路线，东起南岗大街（今中山路），横跨中央大街（今西林路）西至今德祥街。

中华民国三十六年（1947年），设立第二区。

1956年夏，撤销区的建制，分设西林、保卫两个街道办事处。

1958年1月，将两个街道合并设立长安区。

1968年改称向阳区。

1992年，向阳区佳木斯市管辖的市辖区。位于佳木斯市城区中心，东与前进区接壤，南至四丰山水库与郊区毗邻，西与永红区分界，北临柳树岛二道河子。

2000年，向阳区辖4个街道：保卫街道、西南岗街道、桥南街道、西林街道。

2004年，区划整合，将永红区的建设街道办事处、长安街道办事处、友谊街道办事处的西站、北铁西、南铁西三个社区和郊区长青街道办事处的江南社区、万发社区、长青乡的长青村，四丰街道办事处的和平社区、四丰乡的新丰村划归向阳区管辖。调整后，东至中山路与前进区为邻，西起红旗街与郊区（永红）接壤，南傍四丰山，北隔松花江（含柳树岛）。