中华人民共和国元年（1912年）后，为定军乡。
1950年，设乡。
1958年，成立定军山公社，辖定军山、武侯墓、毛家堡、茨角坝4个管理区。
1959年，公社合并，属温泉公社毛堡管理区。
1965年恢复定军山公社，驻地高寨子。
1968年，改称向阳公社。
1976年，又复称定军公社。
1983年，改为定军乡。
1995年12月，乡镇机构改革时，将定军乡和武侯乡合并，设立定军山镇。
2001年12月，又将杨家山乡并入定军山镇。