清代分屬三姓副都統、寧古塔副都統。
清末民初，此地有“森林之口”之稱，并形成林子口小屯（今林口鎮），又稱中亮子。
1934年修筑圖佳線鐵路于此設火車站，取名“林口站”。
1936年林密線鐵路正式運營后，林口成為重要的交通樞紐。
1939年6月1日，偽滿決定以勃利縣、密山縣和穆棱縣各一部分區域設置林口縣，偽縣公署駐林口街，隸屬東安省。
1943年10月劃歸東滿總省。
1945年5月，改隸東滿省，同年11月劃歸合江省管轄。
1946年4月，改隸綏寧省管轄。
同年5月，綏寧省決定，將林口縣與牡丹江市五河林地區合并設置五林縣，縣政府駐五河林（今五林鎮）。
同年10月，改屬牡丹江專區。
1947年2月，從五林縣劃出恢復林口縣，隸屬合江省，同年10月劃歸牡丹江省管轄。
1948年7月，劃回合江省。
1949年1月，撤銷刁翎縣（原由依蘭縣析置），并入林口縣。
同年5月，劃歸松江省管轄。
1954年8月松、黑兩省合并后，由黑龍江省直轄。
1956年3月，將原海林縣的五林、朱家溝、二道河、柳河4個區的全部和柴河區的大部劃給林口縣，同時將林口縣劃歸新設立的牡丹江專區管轄。
1957年1月，將麻山、西大坡兩個鄉劃歸雞西市。
1962年10月，將柴河、二道河子、三道河子3個公社劃歸新恢復的海林縣管轄。
1983年9月，改由牡丹江市領導。
2007年12月，將五林鎮劃歸牡丹江市陽明區，形成今天的區域范圍。
名稱沿用至今。