1954年12月，在大孤山工人村基础上成立大孤山街道，属鞍山市第四区。
1958年11月26日，属大孤山基础社。
1969年10月12日，组建五七公社，划入大孤山铁矿。
1980年3月25日，恢复大孤山街道，属鞍山市郊区。
2011年，大孤山街道划入铁东区。
2011年末，大孤山街道辖东红楼、西红楼、十中、白楼4个社区。
2019年12月，撤销千山风景区的温泉街道办事处，下辖的4个村、4个社区成建制划入铁东区大孤山街道办事处。