古冶区，商代属孤竹国，春秋为山戎地，战国时属燕国，西周属幽州右北平郡，三国时属曹魏辽西郡海阳县，晋、南北朝时仍为海阳县属地，北齐时并入肥如县。隋朝属右北平郡卢龙县，唐时属河北道平州，宋时为契丹辖地。契丹置滦州后，一直属滦州。辽代时大部为滦州石城县所辖。辽保大三年（1123年）滦州归属北宋，北宋改石城为临关（又称临闾）。半年后，金破平州（今卢龙、滦州属之），归金管辖。金至宁元年（1213年）滦州属蒙古。四年后（蒙古太祖十二年，公元1217年），蒙古任命鲜卑仲吉为滦州节度使（卑家店人）。蒙古至元五年（1268年），蒙古将石城并入义丰，全境又属义丰县。明洪武二年（1369年），义丰并入滦州。明永乐二年（1404年），滦州土著户编社，外来户编屯，下设65个社、屯，全境村庄大多数孩古社、广益屯等。清光绪三十四年（1908年）废社、屯，建警区，全州划为10个区，全境多属第十区，少数在第一、二区，直到中华人民共和国建立前无变化。

  古冶区的形成，始于19世纪80年代林西矿建矿之时，储量丰富的优质煤炭和林西矿、赵各庄矿、唐家庄矿的建立是矿区形成的决定因素。“洋务运动”中，以清朝北洋大臣，直隶总督李鸿章为首的洋务派，为了加强国防力量，开始兴办工业，开发煤、铁矿。清光绪二年（1876年）李鸿章奏准朝廷，派候补道员唐廷枢“勘察开平煤铁情形”，次年成立了开平矿务局。清光绪十三年（1887年）筹建林西矿；清光绪三十四年（1908年）袁世凯筹办的滦州矿务局于宣统二年（1910年）建成赵各庄矿；其后，开平矿务局、滦州矿务局合并，称开滦矿务局。合并后，民国7年（1918年）筹建唐家庄矿，民国13年（1924年）建成。3矿建立后，这一带民称“东三矿”。

  林西矿建成后，矿址所在的林东、林西得以迅速发展形成林西生活小区；赵各庄矿的建成使赵各庄、顾家庄、楼子庄3个村形成赵各庄生活小区；唐家庄矿建成后，原名唐庄子的小村也发展成了煤矿生活区。尽管3矿建成时间不同，3片生活区形成有先有后，但由于都是为矿区服务，所以生活区基本构成均极相似：随着厂矿的建立，出现大批产业工人，人口激增；富丽豪华、环境优美的“员司房”与低矮、阴暗、潮湿的“锅伙”并存，是外国资本家以及为其服务的高级员司与矿工的生存条件鲜明对比；街衢定型，城区面貌逐渐显现。到了20世纪30年代初，东三矿城区的基本轮廓和居住条件、生活条件（如商业、服务业、修理业）已初具规模。

  其实，在“东三矿”之外，还有一个独立的生活区，它就是古冶。在建矿前，除古冶以外，这里仅有分散座落的几十个村庄。古冶发祥最早，商代就有人居住，到明朝晚期已是乡间集镇。光绪十五年（1889年）建古冶火车站，从而交通和工商业迅速发展。因其地处林西矿、赵各庄矿、唐家庄矿之间，3矿建立后，为了煤炭外运，各矿都筑铁路与古冶相接，古冶成为物资集散中心和为煤矿生活服务的商业中心。这样，形成了以古冶为商业、交通中心，通过煤矿铁路和公路与林西生活区、赵各庄生活区、唐家庄生活区相连接的整体布局，4个独立的为煤矿服务的生活区，合起来形成城区结构。

  古冶区于民国37年（1948年）12月12日解放，旋即归唐山市管辖。其中林西、古冶为唐山市第七区，赵各庄为第八区，唐家庄为第九区。后因第七区过大，于1949年6月将古冶划出，成立第十区（林西第七区的名称不变）。4个区分别建立区公所，属唐山市市政办事处领导。1950年6月，4个区合并，称唐山市第七区，成立区公所。同年12月，第七区公所撤消，建第七区人民政府，归唐山市人民政府领导。至此，区境历史上第一次有了整体的行政建置。1955年，唐山市第七区改名为唐山市东矿区。1995年，唐山市东矿区改名为唐山市古冶区。

古冶区地处燕山沉降带东南部，冀东滦河(近期沙陡河)洪冲击扇上。从北向南依次出露的地层有震旦系(以矽质石灰岩为主)、寒武系(以灰岩、泥岩为主)、奥陶系(灰岩)、石炭系、二迭系(煤和矾土层)。地表为第四纪覆盖物，由北向南逐渐加厚。古冶区地势北高南低，由东向西倾斜，北部以低山为主，海拔高度在200米左右；中部是几条东西走向的山丘，海拔约70米；南部以冲积平原为主，海拔约40米；

  全区共分北部丘陵区、中部洪沟冲积扇山前平原，南部冲积平原和塌陷低洼地四种地貌类型。该区主要河流有石榴河、沙河。石榴河河水主要为附近煤矿的矿井水和城市污水，主要功能为农业灌溉。沙河属季节性河流，河水主要靠降水补给，冬春两季河水很少，主要功能为农业灌溉。由于从地下采掘了大量的煤炭和矸石，使得局部地层变空，受上部岩层重力的影响，地表相应部分自然沉降，形成该地区特有的人工地貌──塌陷低洼地。

  地下水一部分是第四纪深层、浅层水，一部分是奥陶系石灰岩溶岩裂隙水。第四纪覆盖物厚度为30～200米，连通性好，储水量很大，-800米以上地下水非常丰富。奥陶系溶岩、裂隙水物理性质好，属低矿化、微硬度水。