本溪地区在夏、商时期分别属于青州、营州。秦时期属辽东郡襄平县。东汉时期曾改属玄菟郡。魏晋及后数百年间归属次更迭。唐时期，属安东都护府辽城州，后属渤海国所辖。元代属辽阳行省辽阳路东宁府辽阳县。明代归辽东都指挥使司所辖。

清末，本溪分属奉天府的辽阳州、兴京厅、凤凰厅。1906年（清光绪三十二年）清政府将本溪湖及周围地区分别从辽阳州、兴京厅、凤凰厅辖区内划出，设置本溪县，治所在本溪湖，属奉天府。

1939年（民国28年）伪满政权将本溪湖街、宫原一带从本溪县划出，设置本溪湖市，属奉天省。

1945年抗日战争胜利后，中共冀热辽军区十六军分区部队进入城区，于10月8日和10月22日先后设置本溪市、本溪县，均属辽宁省。1946年5月3日国民党军队占据本溪地区，设置本溪湖市、本溪县，属辽宁省。1946年10月1日国民党辽宁省政府撤销本溪湖市并入本溪县。

1948年10月本溪解放，设置本溪市，属辽宁省。1949年4月本溪市改由东北行政委员会直辖，桓仁隶于辽东省。1952年9月撤销本溪县并入本溪市。1953年4月本溪市改由中央人民政府直辖，1954年8月改由辽宁省辖。1956年5月重新设置本溪县，由本溪市代替。1959年桓仁县、本溪县划为本溪市管辖。1966年4月桓仁县改由丹东市管辖，1968年12月桓仁县复归本溪市管辖。1992年7月25日国务院批准本溪市为“较大的市”。