汉武帝建元五年（前136年），刘定薨，山阳国除为郡。
元朔三年（前126年），鲁王子侯国瑕丘、宁阳来属。
天汉四年（前97年），封皇子刘髆为昌邑王，以山阳郡置昌邑国，瑕丘、宁阳别属大河郡。属兖州刺史部。
汉昭帝元平元年（前74年），昌邑国除为山阳郡。
甘露二年（前52年），改大河郡为东平国，瑕丘侯国别属山阳郡。
建昭五年（前34年），徙济阳王刘康为山阳王，复置山阳国。后废为山阳郡。
王莽新朝时期(公元8年-公元23年)，改山阳郡为巨野郡，以巨野县城为治所。
东汉初，山阳郡为刘永所据。
建武十五年（39年），封皇子刘荆为山阳公，十七年晋爵为山阳王。
永平元年（58年），徙刘荆为广陵王，山阳国除为郡。
建安十七年（212年），封皇子刘懿为山阳王。
黄初元年（220年），魏受禅，山阳国除为郡。封汉献帝为山阳公。
晋泰始元年（265年），以山阳郡置高平国，仍治昌邑县。
南朝宋、北魏置高平郡，移治高平县(县治在今山东省邹城市西南的巨野县一带)。
隋初，郡废。
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