阳曲县在历史上经历了多次更名， 最终改为阳曲区。具体来说，阳曲县在隋朝开皇三年（公元583年）改为阳直县，后来在唐朝武德七年（公元624年）恢复为阳曲县。到了北宋太平兴国七年（公元982年），阳曲县治所移至太原城西郭外，成为郭下县，史称“晋阳首邑”。此后，阳曲县的县级建置基本稳定。
在2019年，太原市政府工作报告提出推动阳曲县撤县设区。关于设区后的命名，存在一些争议。有建议取“阳兴”二字，定名为“阳兴区”，也有建议叫“并州区”，因为阳曲是历史上并州政府所在地。最终，阳曲县于2020年改为阳曲区。