中華民國元年(1912年)后,為定軍鄉(xiāng)。
1950年,設(shè)鄉(xiāng)。
1958年,成立定軍山公社,轄定軍山、武侯墓、毛家堡、茨角壩4個(gè)管理區(qū)。
1959年,公社合并,屬溫泉公社毛堡管理區(qū)。
1965年恢復(fù)定軍山公社,駐地高寨子。
1968年,改稱向陽公社。
1976年,又復(fù)稱定軍公社。
1983年,改為定軍鄉(xiāng)。
1995年12月,鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)改革時(shí),將定軍鄉(xiāng)和武侯鄉(xiāng)合并,設(shè)立定軍山鎮(zhèn)。
2001年12月,又將楊家山鄉(xiāng)并入定軍山鎮(zhèn)。