中華民國元年（1912年）后，為定軍鄉(xiāng)。
1950年，設鄉(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年恢復定軍山公社，駐地高寨子。
1968年，改稱向陽公社。
1976年，又復稱定軍公社。
1983年，改為定軍鄉(xiāng)。
1995年12月，鄉(xiāng)鎮(zhèn)機構改革時，將定軍鄉(xiāng)和武侯鄉(xiāng)合并，設立定軍山鎮(zhèn)。
2001年12月，又將楊家山鄉(xiāng)并入定軍山鎮(zhèn)。