1948年12月14日门头沟全境解放。到1952年9月前，区境分为两部分：一部分届河北省宛平县辖界，一部分属北京市第16区(曾称门头沟区、第28区、第20区)辖界。1958年5月京西矿区调整区划后改称门头沟区。同年9月，门头沟区
五里坨街道划归
石景山区管辖。到1997年底，门头沟区辖9个乡镇、4个街道办事处、189个行政村、208个居委会。9个乡镇分别是：军庄镇、龙泉镇、清水镇、
潭柘寺镇、永定镇、
雁翅镇、斋堂镇、
妙峰山镇、
王平地区。4个街道办事处分别是：大台街道办事处、大峪街道办事处、东辛房街道办事处和
城子街道办事处。总面积为1455平方公里。
2005年，
门头沟区辖4个街道（
大峪街道、
城子街道、
东辛房街道、大台街道）、1个地区（王平地区）、9个镇（龙泉镇、
永定镇、潭寺镇、王平镇、
军庄镇、妙峰山镇、雁翅镇、斋堂镇、
清水镇）。共有126个社区、177个村委会。
2000年，根据第五次人口普查数据，全区总人口266591人，其中：大峪街道 58414人、城子街道 20986人、东辛房街道 29086人、大台街道 13887人、
潭柘寺镇 9261人、永定镇 34945人、龙泉镇 37979人、军庄镇 13012人、
妙峰山镇 9649人、
王平地区 8147人、雁翅镇 8657人、斋堂镇 8242人、清水镇 9674人、军响乡 4652人。