隶属燕国辽东郡。公元前300年（燕昭王十二年），燕国击破东胡，获地千余里，设置上谷、渔阳、右北平、辽东、辽西等郡，东北部地区为肃慎族人生息之地。
秦代时，属辽东郡管辖。
公元前225年（始皇二十二年），秦国兴兵攻燕国，公元前221年（始皇二十六年），秦统一中国，设置右北平、辽西、辽东3郡。
西汉时期归玄菟郡管辖。公元前206年（汉高祖元年）刘邦灭秦，建立汉代王朝，仍承秦制。东北地区属东胡之地。公元前140年（汉武帝时），在东北地区设置辽东、辽西、乐浪、玄菟4郡，鸡西地区归玄菟郡。东汉时期属辽东郡所辖。
三国时，隶属于魏国昌黎郡（治所在辽宁省义县）。黄初元年（220年），曹丕称帝，国号魏，建都洛阳。疆域在淮河以北的关中、河西地区，西至新疆，北抵朝鲜半岛西北部，鸡西地区属昌黎郡所辖，西晋时，北方进入十六国时期，东北地区为北燕属地。鸡西市境内属号室部所辖。
386年（登国元年），北魏拓跋鲜卑首领拓跋珪称帝。439年灭北凉，统一北方，与南宋对峙。东北一带勿吉（挹娄称勿吉）发展起来逐渐形成7个部落，即粟末部、伯咄部、安车骨部、拂涅部、号室部、白山部、黑水部、。鸡西地区为勿吉属地，属兴凯湖以西穆棱河流域的拂涅部所辖。
隋代时，属拂涅部所辖。581年（开皇元年），文帝杨坚称帝。游牧于东辽河上游的契丹族分布在牡丹江、松花江流域，黑龙江中下游的靺鞨（勿吉改称）逐渐强大起来，臣服于隋。鸡西市境内仍为拂涅部所辖。
唐代时，属渤海国东平府伊州所辖。唐朝时，鸡西地区正式和中原地区有了交往，渤海国在此设立了东平府（府治在密山市），鸡西地区正式划入了政权版图。
618年（武德元年），唐王李渊称帝。698年（圣历元年），居住在忽汗河（牡丹江）上游的粟末靺鞨酋长大祚荣，以粟末贵族为主体，联合其他靺鞨诸部和部分高句丽建立震国。713年（唐玄宗开元元年），唐廷册封大祚荣为渤海郡王，加授忽汗州都督，改称渤海国。建都上京龙泉府（宁安县东京城镇），辖五京十五府六十二州。鸡西市境内属东平府伊州辖地。
鸡西市境内属契丹国辖下的建州辖地。907年（唐天祐四年），契丹八部选耶律阿保机为契丹族的领袖。916年（后梁贞明二年），契丹首领耶律阿保机建立契丹国，建都临潢（内蒙古巴林左旗林东镇南波罗城）。926年，契丹灭渤海，改称东丹国，对渤海遗民进行大规模南迁。947年契丹改称辽，983年重称契丹国，改皇都为上京，与北宋对峙。鸡西地区隶属于契丹国辖下的建州女真（靺鞨）。鸡西市境内属上京路速频踟管辖。
1113年（天庆三年），女真部落联盟长完颜阿骨打统一女真族各部落开始向辽进攻，1115年完颜阿骨打称帝，建立奴隶制大金国，建都会宁府（黑龙江省阿城县白城），1125年灭辽，1127年灭北宋，与南宋对峙。建五京、置十四总督府、十九路。鸡西地区属上京路速频踟管辖（治所在俄罗斯境内乌苏里斯克）。
元代时，隶属辽阳行省胡里改路万户府和开元路万户府分辖。1206年（蒙古成吉思汗元年），蒙古族首领铁木真即成吉思汗建立蒙古汗国，疆域扩展到黄河流域。从成吉思汗到蒙哥汗，陆续攻灭西辽、西夏、金国等。1271年（至元八年）忽必烈定国号为元。1279年攻灭南宋，统一中国，定都大都（北京市），东北地区设置诸王封地。鸡西地区属辽阳行省开元路万户府（治所在东宁县三岔口附近）和胡里改路万户府（治所在依兰县）分辖。
明代时，隶属奴尔干都司海西女真部麦兰河卫。1368年（洪武元年），朱元璋称帝，推翻元朝统治，建立明朝，定都金陵（南京市）。1421年（永乐十九年），明成祖迁都北京。1409年，在黑龙江流域广大地区。鸡西地区属奴尔干都司海西女真部麦兰河卫所辖。
清代时，隶属吉林将军宁古塔副都统管辖。1644年（顺治元年），清世祖率领东北大部分满族人武装入关灭明，定都北京，统一全国。对东北地区封禁政策。1653年（顺治十年）设昂邦章京驻防宁古塔。1662年（康熙元年）设宁古塔将军，辖牡丹江及其以广大厦地区。1757年（乾隆二十二年）治所移驻吉林乌拉，改称吉林将军，辖东北地区东部。宁古塔将军改为宁古塔副都统，鸡西地区属吉林将军宁古塔副都统管辖。
清代末期，隶属于吉林省。1882年（清光绪八年），清政府设穆棱招垦分局。1899年，设蜂蜜山招垦局，且在宁古塔、蜂蜜山、三姓（依兰县一带）设驿站。其中，宁古塔至蜂蜜山驿道，在鸡西地区境内设青沟岭驿站（梨树乡猴石沟）、黄泥河子驿站（恒山区）。
1907年，清政府将东北三省将军制改为行省制。
1908年，清政府于蜂蜜山设蜜山府。鸡西地区的张家街、鸡冠山子屯（鸡冠区）、黄泥河子（恒山区）、黄家店、四海店、平阳镇、滴答河（滴道区）等村屯，均属蜜山府管辖。
1909年，穆棱设县治，鸡西市境内的梨树区、柳毛乡、兰岭乡及麻山乡的土顶子村、吉祥村隶属于穆棱县管辖。
1912年1月（民国元年），北京政府公布《划一现行各道地方行政官厅组织令》，东北3省及内蒙古4盟地区各府厅州一律改为县、县行政长官称县知事，其行政机关一律称县知事公署。吉林省蜜山府改称蜜山县。
1919年，勃利设县治。鸡西市鸡东县的城子河区、滴道区、鸡东县的大部区域隶属于吉林省蜜山县；鸡西市梨树区的全部区域和麻山区的土顶子村、共荣村、吉祥村隶属于穆棱县。鸡西市境域隶属于蜜山、穆棱、林口、勃利县分管。
1931年，日本帝国主义悍然发动“九·一八”事变。蜜山县称蜜山县。
1932年3月1日，日本关东军炮制的傀儡政权—伪满洲国在长春宣告成立。
1934年12月1日，由原黑龙江省呼兰等15县、1旗与原吉林省阿城等12县合并，成立伪滨江省。鸡西市境域由原吉林省改属滨江省密山县、穆棱县管辖。
1937年7月1日，伪满洲国新设通化（吉林省境内）、牡丹江2省。鸡西市境域隶属牡丹江省。
1939年6月1日，日本侵略者为强化过境“防备”，提出“北边振兴”计划，设立“国防省”。从牡丹江、三江、滨江、龙江、4省中，划出一些县设立北安、东安2省。东安省会设在东安街（密山县）。辖密山、虎林、宝清、饶河、林口县。鸡西市鸡冠区、恒山区、滴道区、麻山区全部与城子河区的一部分隶属于东安省蜜山、林口县；梨树区隶属于牡丹江省穆棱县，城子河区的一部分、鸡东县兴农乡隶属于三江勃县。
1941年9月1日，伪东安省在鸡西街设置鸡宁县，辖鸡宁、滴道、恒山3街和鸡宁、恒山、滴道、平阳镇、哈达岗、劝农、新平、曲河9村，总户数23 262户，人口150 524人。梨树镇、平岗、吉祥、土顶子属穆棱县治；小五站属勃利县治。
1943年10月1日，日本关东军为使国境地带的军事管辖区域和行政管辖区域一致，以加强其“国防建设”，设立东满总省。鸡西市境内为东满总省鸡宁县，部分地域由蜜山县、林口县和牡丹江省穆棱县、三江省勃利县管辖。
1945年5月28日，东满总省被撤销，将原牡丹江省与原东安省合并，新年年设东满省，省会设在牡丹江市。鸡西境内为东满省鸡宁县，部分地区由蜜山、穆棱、林口县分辖。鸡西市为合江省鸡宁县。其余地区隶属关系未变。
1945年9月3日，日本帝国主义投降，伪满洲国也垮台。同年11月21日，中共在佳木斯成立合江省政府。
1946年3月1日，鸡宁县临时政府成立，隶属合江省东安专署。4月15日，绥宁省政府成立，鸡宁县隶属绥宁省。5月13日，中共东安地委决定成立鸡宁县政府不，隶属关系未变。
1947年5月10日，永安县政府成立，辖永安、黑台、连珠山、下亮子、东海区。7月底，中共合江省委决定撤销永安县与鸡宁县合并。同时决定将东海、向阳、下亮子区划归鸡宁县，共余4个区划归蜜山县。同年10月1日，牡丹江专署与省撤销，鸡宁县属合江省管辖。
1949年5月1日，合江省建制撤销并入松江省，鸡宁县划归松江省管辖。同年7月30日，鸡宁县改称鸡西县，隶属关系未变。
1949年10月1日，中华人民共和国成立，鸡西县隶属松江省。
1954年6月19日，中央人民政府委员会决定将松江省与黑龙江省合并成立新年的黑龙江省。同年8月1日 ，黑龙江省人民政府在哈尔滨市成立。鸡西县为黑龙江省直辖县。
1956年12月18日 ，国务院第41次会议批准，撤销鸡西县建立鸡西市（地级），由黑龙江省直接管辖。
1957 年3～7月，鸡西市第一届人民代表大会召开，选举产生鸡西市第一届人民委员会。根据黑龙江省人民委员会决定，将鸡西县所辖银丰、鸡林、得胜、前进、永和、金城、新城、综合、友好、兴隆、哈达、东海、永安、下亮子乡和平阳镇划归蜜山县管辖；兴农、安平河、哈达砬子乡划给勃利县管辖。将穆棱县梨树区、林口县麻山区西大厦坡乡和奎山乡的太和村划归鸡西市管辖。鸡西市辖5个区10个乡。即鸡冠区，辖红星乡、城子河乡、梁家街乡；恒山区，辖丰乐乡、胜利乡；滴道区，辖柳毛乡，团山子乡；麻山区，辖大通沟乡、兰岭乡、麻山乡；梨树区。8月，鸡西市划归牡丹江专署管辖。10月，蜜山农垦局8510农场原辖柞木林场划归鸡西市管辖。
1964年6月，从鸡西市、密山县、勃利县划出一部分地区，成立鸡东县。鸡西市将银峰、哈达公社划归鸡东县。
1968年12月19日，黑龙江省革委会决定，鸡西市为省直辖市。
1983年，实行市管县领导体制。10月18日，中共鸡西市委、市政府和牡丹江地委、牡丹江行署根据黑政发函[1983]38号文“鸡东县划归鸡西市管辖的通知”，在鸡东县召开接交大会。
1992年10月5日，密山市划归鸡西市管辖。
1993年6月14日，虎林市划归鸡西市管辖。至此，鸡西市辖6个区、3个县（市）、49个乡（镇）。
