2005年5月18日，将铜山县大黄山镇和大庙镇划归徐州市鼓楼区管辖。
2007年末，铜山县辖20个镇、一个农场和一个省级经济开发区。全县有319个村（居）委会，其中村委会312个，居民委员会7个。
2008年末，铜山县辖20个镇、一个农场和一个省级经济开发区。全县有321个村（居）委会，其中村委会314个，居民委员会7个。
2009年末，铜山县辖20个乡镇、一个农场和一个省级开发区。全县有321个村（居）委会，其中村委会307个，居委会14个。
2010年撤县设区，年末，铜山区辖20个镇、8个街道办事处、1个农场和1个国家级高新技术产业开发区。全区有321个村（居）委会，其中村委会307个，居民委员会14个。
2011年末，铜山区辖20个镇、8个街道办事处、1个农场和1个国家级高新技术开发区。全区有321个村（居）委会，其中村委会307个，居民委员会14个。
2012年末，铜山区辖20个镇、8个街道办事处、1个农场和1个国家级高新技术开发区。全区有321个村（居）委会，其中村委会307个，居民委员会14个。
2013年，一、撤销铜山镇，将原铜山镇焦山、同昌、学苑、文沃、樵村、无名山6个居委会区域和桥上村委会区域与汉王镇望城、葛楼、汉沟3个村委会区域合并设立铜山街道办事处，街道办事处驻北京北路21号。二、撤销三堡镇，以原三堡镇的三堡、四堡、新何、黄桥4个居委会区域和潘楼、胜阳2个村委会区域设立三堡街道办事处，街道办事处驻府前街1号。三、将原铜山镇二堡居委会和新庄、驿城、滕寨3个村委会区域与原三堡镇台上、麦楼、龙亭3个居委会区域和榆庄、梁庄、徐村3个村委会区域，以及棠张镇晁湖村委会区域合并，设立新区街道办事处，街道办事处驻北京北路21号。区划调整后，铜山街道办事处行政区域面积52.6平方公里，人口7.2万人，管理6个居委会、4个村委会；三堡街道办事处行政区域面积35.4平方公里，人口2.25万人，管理4个居委会、2个村委会；新区街道办事处行政区域面积64.5平方公里，人口3.91万人，管理4个居委会、7个村委会；汉王镇行政区域面积64.2平方公里，人口4.1万人，辖9个村委会；棠张镇行政区域面积80.3平方公里，人口5.54万人，辖17个村委会。
2014年3月，徐庄镇划归徐州经济开发区。年末，铜山区辖17个镇、11个街道办事处、1个农场和1个国家级高新技术产业开发区。全区有304个村（居）委会，其中村委会281个，居民委员会23个。
2015年年末，铜山区辖17个镇、11个街道办事处、1个农场和1个国家级高新技术产业开发区。全区有323个村（居）委会，其中村委会294个，居民委员会29个。
截止2020年全区总面积1900平方公里，人口122.85万，辖16个镇、9个街道、1个国家高新区、1个省级经开区和吕梁山省级旅游度假区。
