1949年5月20日在咸阳县（今咸阳市）成立，机关设司令部、政治部、供给部、卫生部，辖长安、咸阳、盩厔（今周至）、鄂县（今户县）、兴平、武功等6个县游击队，隶属于西北军区。6月，第一野战军第十八、十九兵团会师咸阳，击溃国民党军一部，将收编的6000余人与军分区各县游击队合并为6个支队， 历史发展
1949年11月，将第一、第五支队改编为独立第七团，将第六支队改编为独立第八团，将第二、第三、第四支队改编为独立第九团。
1949年12月，军分区隶属于陕西军区。
1950年4月19日，三原军分区撤销后合并于咸阳军分区。7月，三原军分区原辖的独立第二团与咸阳军分区独立第八团合编为陕西军区独立第六团；咸阳军分区独立第七、第九团合编为陕西军区独立第七团，归咸阳军分区建制。此时，军分区辖咸阳、兴平、盩厔、鄂县、泾阳、三原、高陵、淳化、枸邑（今旬邑）、醴泉（今礼泉）、铜川、耀县、富平等13个县武装科。