洪山区属亚热带季风湿润区，光能充足，热量丰富，雨量充沛，水热同季、四季分明、干湿明显，无霜期长，适宜蔬菜等农作物的生长和渔牧业的养殖。全年平均日照时数为1950～2050小时，太阳辐射总量为106～110卡/平方厘米，无霜期平均为240～205天，年平均降水量为1150～1190毫米，并与光热同季，主要集中在农作物需水的4-8月。光、热、水资源丰富，并且具有组合优势，为农业、渔业、畜牧业的发展提供了优越的气候条件。但是，区内光、热、水分布不均匀，变化较大，冬、夏季日照相差约一倍，一年中气温变化大，最热的七月份平均气温29℃左右，最冷的元月份平均气温4℃，存在着夏季高温，冬季冷冻等弊端。降雨量一般集中在4-8月，通常春夏多雨，秋冬少雨，在季节上分布不匀，春季阴雨连绵，夏季大暴雨，突发性强，日降雨量最多达248毫米，秋冬降雨较缓和，冬季时有干旱发生。这些灾害天气对农业生产是不利的。
洪山地区年均气温16.3℃，农业界限温度高于5℃者为283天，高于10℃者235天，高于20℃者136天，元霜期236天，年均日照时数2087时，年均降雨量1163mm。加上长江环绕全区东北西三面湖泊星罗棋布，地势略有起伏。故湖泊效应、垄岗效应、城市效应明显。这些气候因素的综合影响为洪山区蔬菜生产创造了优越条件。
洪山因山而得名，其山水资源非常丰富。山体在武汉主城区中所占比例达70%以上，水面所占比例更高，达83.2%。拥有山峰122座，面积4万余亩，其中洪山、九峰山、珞珈山、伏虎山、白浒山、花山、狮子山、桂子山、喻家山等众多山峰，高耸云宵，挺立闹市。东湖、南湖、严东湖、严西湖、晒湖、汤逊湖、野芷湖、黄家湖等10多个湖泊安家洪山。得天独厚的山水资源，为洪山实施“环境优区”战略，大力发展旅游休闲业，打造最适宜创业和居住的生态园林城区奠定了独特的优势。洪山的森林覆盖率、建成区绿化覆盖率均为武汉市主城区之最，成为城市绿肺，天然氧吧。洪山已获得市级“山水园林城区”称号，正在向更高的目标迈进。
洪山地域自汉高祖六年（公元前201年）起至1949年10月中华人民共和国成立之前，均属武昌县管辖。清朝末年，武昌县下辖乡，乡下辖里，里下设保，保下设甲。在现洪山区境内设南乡和北乡。其中南乡设上鹦鹉里（今青菱湖周围）和下鹦鹉里（今黄家湖一带）北乡设6里，即：保安一里、保安二里（即今东湖一带）；永丰一里、永丰二里（即今严家湖、洪山、花山一带）；招贤里、横山里（即今张家铺和青山一带）。
在民国初期，沿用清末旧制。1927年武昌县进行区划调整，在今洪山区境内设10个乡，即：武丰乡、崇善乡（今北湖及东湖周围）、附城乡、南湖乡（今南湖周围）、英丰乡、恩场乡（今黄家湖、青菱湖周围）、昌明乡（今石咀村）、永丰乡、永宝乡（今花山、洪山、游家庙一带）、八吉乡（今八吉）。
1934年武昌县进行区划调整，在今洪山区境内设第六区和第七区。其中第六区设26个乡，即：近港乡、山内乡、山外乡、丰乐乡、永寿乡、胡墩乡、洪庙乡、东乡、圣化乡、沙口乡、天兴乡、小乙乡、海西乡、石山乡、游家庙乡、竹桥乡、火官乡、堰房乡、关庙乡、温洲乡、吴立乡、武丰下乡、善后乡、从大乡、梅大乡；第七区所设的乡在今洪山区境内的有鲁家乡、驼子店乡、福寿乡、王店乡。
1946年，武昌县进行区划，设新安乡（今鲁巷）、永丰乡（今王家庙）、福寿乡（驼子店）、招贤乡（今张家铺）、八吉乡（今向家祠）、文明乡（今石咀）、青山镇（含今洪山区的铁铺岭、武丰、贾家岭、余土库、方家岭、火官、温洲、法华、楠木、天兴、挽月、演佛、胡墩、渡口、洪吉、新集、崇阳、芦家岭等村）。
建国以后
1949年11月，武汉市在江南地区设3个郊区，即洪山区、武泰区和挹江区。其中洪山区位于东湖和沙湖之间，区机关驻官园湾1号，辖官园、武珞、沙湖、东亭4乡。武泰区区机关驻武昌万佛林，辖白沙、莲溪、佛林、楠木、永安5乡。挹江区机关驻武昌王家墩，辖建设、解放、和平3乡。
1951年4月，将洪山、武泰、挹江三个郊区合并为武汉市第八区（武昌郊区），区机关驻地在武昌官园湾1号。辖解放、建设、和平、官园、武珞、沙湖、东亭、白沙、佛林、永安、楠木、莲溪12乡。
1952年7月，武汉市撤销第八区（武昌郊区），并将武昌县部分地区划入武汉市，成立南湖区、东湖区。其中南湖区，区机关驻武昌苗园，辖永安、楠木、佛林、洪福、李家桥、青菱、花园、石咀、杨泗矶、老桥、马驿、王家店、谭庙。谭佛、九夫、安家、湖口、油坊岭、宗黄、福乐、沧海、乌龙22乡；东湖区区机关先后在武昌曹家花园、周家湾、中高家湾等地。辖武珞、三合、鲁巷、东湖、磨山、官园、龙王、溪桥、沙湖、东亭、杨湖11乡。
1955年2月，武汉市将东湖区和武昌县的第七区合并，成立洪山区。区机关驻武昌高家湾。辖洪山、武珞、莲溪、鲁巷、磨、长山、三合、联合、中合、花山、春和、山湖、白浒、沿江、同意、太鲁、大吴、刘黄18乡和中南路街、武珞路街2个街道办事处。
1956年6月，武汉市撤销南湖区将武汉市江南的3个郊区（洪山区、南湖区和青山区）合并为洪山区和青山区。将原属洪山区管辖的花山、中合、春和、联合、大吴、刘黄、山湖等7个乡划归青山区，又将原属武昌区管辖的陆家街、千家街、珞珈山街划归洪山区，此时洪山区又将33个小乡合并为莲溪、东亭、南湖、喻家山、长春、长江、九峰、游庙、驼子店、黎明、建设、红旗、和平、联合、天兴、前进、友谊、胜利、白浒等19乡，中南路街、珞珈山街、千家街、陆家街等4个街道办事处。
1957年6月，武汉市将青山区改为城区，原青山区所辖乡全部划入洪山区，并将洪山区辖街道划入武昌区。
1958年8月，武汉市将市郊各小郊区撤销，成立武汉市郊区，区机关驻地在汉口万松园路2号，1959年2月又迁至武昌街道口珞喻路6号，即今洪山区机关驻地。郊区成立后，先后将小乡合并成立10个农村人民公社。即：红旗（后改为南湖）、长青（后改为青菱）、关山、红焰（后改为花山）、东风（后改为北湖）、武东、和平、五一（后改为葛店）、先锋（后改为汉桥）、红星（后改为岱山）。其中汉桥、岱山、葛店3个公社于1960年7月划出。
1964年8月，武汉市为加强对市郊农村工作的领导决定撤销洪山区和各城区农业办公室，成立洪山和汉桥两个郊区。原属洪山区管辖的喻家山、关山、珞珈山、武珞路、中南路、水果湖、滨湖等7个街道办事处划归武昌区；原武昌区辖的和平、联合、青菱、石咀等4个农村人民公社划归洪山区；原属青山区辖的环城、天兴、建设、黎明、红旗、火官、白浒、沿江等8个农村人民公社划归洪山区。加上洪山区原有的莲溪、东亭、南湖、鲁巷、九峰、尤庙、花山等7个农村人民公社，洪山区此时辖19个农村人民公社。为了便于实施领导，洪山区对所属公社建置又作了调整：同年8月，撤销沿江公社并入白浒公社；1966年3月撤销火官公社，分别并入建设、红旗公社；同年4月撤销莲溪公社和东亭公社合并而为洪山公社。至此，洪山区辖和平、联合、青菱、石咀、环城、天兴、建设、黎明、红旗、洪山、南湖、鲁巷、九峰、尤庙、花山、白浒等16个农村人民公社。
1976年1月，汉桥区撤销并入洪山区，此时，洪山区成为环绕武汉市的大郊区。辖有洪山、青菱、和平、花山、建设、九峰、天兴、江堤、永丰、长丰、后湖、谌家矶等12个公社和琴断口、唐家墩2个街道办事处。
1985年1月，将洪山区管辖的江北地区的江堤、永丰、长丰、后湖、谌家矶等5乡以及琴断口、唐家墩、岱山（1980年1月成立的街道）等3个街道办事处分别划归硚口区、汉阳区和江岸区。
1986年7月，将原由武昌区管辖的关山街、狮子山街、葛化街以及珞珈山的大部分组建成的珞南街，划归洪山区管辖；1987年1月，将原属鄂州市的左岭镇划归洪山区。至此，洪山区管辖天兴、和平、建设、洪山、青菱、九峰等6个乡，花山、左岭街2镇以及关山、狮子山、珞南、张家湾、葛化、红旗等6个街道办事处。
1993年7月左岭镇同葛化街合署办公；1994年青菱乡同张家湾街合署办公。
2000年，洪山区辖6个街道、2个镇、6个乡。总人口878379人，各乡镇人口： 珞南街道 198904 关山街道195732 狮子山街道 58786 张家湾街道 13422 红旗街道 524 葛化街道 5282 花山镇 29024 左岭镇 30453洪山乡87536 青菱乡 36076 九蜂乡 19745和平乡108753 建设乡 53504 天兴乡 2942 东湖开发区虚拟镇 24546武钢北湖农场虚拟乡 13150 （根据第五次人口普查数据；单位：人）
2003年，区委、区人大、区人民政府和区政协机关迁驻珞狮路318号。
