1954年12月，在大孤山工人村基礎上成立大孤山街道，屬鞍山市第四區。
1958年11月26日，屬大孤山基礎社。
1969年10月12日，組建五七公社，劃入大孤山鐵礦。
1980年3月25日，恢復大孤山街道，屬鞍山市郊區。
2011年，大孤山街道劃入鐵東區。
2011年末，大孤山街道轄東紅樓、西紅樓、十中、白樓4個社區。
2019年12月，撤銷千山風景區的溫泉街道辦事處，下轄的4個村、4個社區成建制劃入鐵東區大孤山街道辦事處。