西汉初年,本区属沛郡谷阳县(今谷阳乡)三国魏景初二年(283)隶属汝阴郡交县(今濠城)。
隋朝时期,隶属彭城郡谷阳县。
唐朝时期,隶属河南道,宿州谷阳县。
元朝时期,隶属河南行省归德府灵璧县。
明朝时期,隶属为灵璧县。
清康熙六年(1667),被凤阳、怀远、灵璧三县分割。
中华人民共和国成立后,设立曹老集区,1969年成立人民公社,1980年复设区,1992年4月撤区化为曹老集镇,隶属固镇县,2004年区划调整,整体划入蚌埠市淮上区,沿用至今。