1992年10月，山西省人民政府批准设立大同经济技术开发区，规划面积2.2平方公里。
1992年12月，山西省雁北地区行政公署批准设立雁北湖东经济开发区，规划面积6平方公里。
（1993年，雁北地区、大同市地市合并）
1996年6月，大同县湖东经济技术开发区与大同经济技术开发区合并，蔚州疃、樊庄两村划归大同经济技术开发区管理。
2006年，根据国家发改委公告，规范大同经济技术开发区名称为大同经济开发区。
2010年12月，经国务院批准升级为国家级经济技术开发区。
2017年8月13日，大同市人民政府发出《关于将国家级开发区拟扩区范围交由大同经济技术开发区管理的通知》（同政发[2017]64号）：根据山西省人民政府(晋政办发〔2017〕32号)文件规定:“国家级开发区在国务院批复前,可由设区市人民政府同意将拟扩区范围交开发区代管,统一政策、统一规划、统一管理”。经市政府第7次常务会议研究,决定将国家级开发区拟扩区范围交由大同经济技术开发区管理。现将有关事项通知如下：管辖范围，整合扩区后大同经济技术开发区总规划面积为239.4平方公里。具体范围:东南扩展区(含医药园区、高新技术产业区、空港物流园区、新能源产业园区)位于大同市中心城区的东南方,四至范围为:北邻京大高速公路,西邻御河东路,南邻桑干河以北的规划道路,东邻大浑高速公路。东北扩展区(装备制造产业园区)位于大同市东侧环城高速以外2公里处,四至范围为:南至南环路,西至大准铁路,北至大张公路,东至周士庄村东。
2022年9月8日，大同市人民政府发出《关于明确大同经济技术开发区管辖范围的通知》（同政发〔2022〕23号）：明确大同经济技术开发区纳入城镇开发边界的园区包括经开区现代服务产业园区、城南片、装备制造业基地、第一医药园区、高新产业基地、智慧纺织产业基地、通航产业园及康养综合产业园（原土林片区），城镇开发边界总面积约40．76平方公里，此范围委托大同经开区管理。
