1719年至1721年间，火山喷发，熔岩阻塞白河河道，形成五个相互连接的湖泊，因而得名五大连池。
1974年以前，五大连池风景区没有专门的管理机构。当时的风景区为德都县双泉公社所辖，是双泉公社清泉大队所在地。为了保护和利用好五大连池地区的自然资源，德都县将双泉公社青泉大队从公社分离出来，建立了“五大连池管理区”。随着五大连池旅游、疗养事业的发展，为了解决主副食和交通等诸多问题，经黑龙江省革命委员会批准，于1976年3月10日建立了五大连池镇。建镇后仅3年时间，各地来此建立的疗养院就发展到29家 。
1979年2月黑龙江省革委会批准成立了“黑龙江省五大连池火山资源保护利用和疗养区建设管理领导小组”下设省革委会五大连池处（处级）。
1980年3月，经黑龙江省政府批准，将五大连池划为“省级自然保护区”。同年6月，黑龙江省人民政府决定将“黑龙江省五大连池火山资源保护利用和疗养区建设管理领导小组”改为管理委员会；将“黑龙江省革命委员会五大连池管理处”改为“黑龙江省人民政府五大连池管理局”，管理局的人员编制由原来的7人增至15人。管理局成立后，建立了火山管理站和矿泉管理站等相应的机构。对饮泉、洗泉进行了防污染改造工程。由饮水用勺子舀，改为半自动化机井供水，进而又发展到自动化电器化供水。
为解决管理局和五大连池镇统一领导问题，1981年省政府决定局镇合属办公。合并后的省政府五大连池管理局共有49个编制，人、财、物三权隶属省政府办公厅。管理局成立了党委（县团级），隶属黑河地委领导。镇内有关企事业单位隶属管理局领导，主要岗位有火山管理站、矿泉管理站、风景保护站、公安分局和林业管理站 。
1982年11月8日国务院下发国发【1982】136号文件批准五大连池为全国44处国家重点风景名胜区之一。
1991年12月经国家旅游局组织评选，五大连池风景名胜区自然保护区被评为“中国旅游胜地四十佳”。
1996年4月21日，黑龙江省机构编制委员会下发了《黑龙江省五大连池风景名胜区管理职能配置、内设机构和人员编制方案》的通知，决定在原五大连池市设立“黑龙江省五大连池风景名胜区管理局”（处级）由新五大连池市代管。
2000年，黑龙江省政府办公厅会议纪要，黑政办综字《2000》89号文件，将黑龙江省五大连池风景名胜区自然保护区管理局撤销，并从五大连池市代管划出，成立黑龙江省五大连池风景名胜区自然保护区管理委员会，隶属黑河市，编制105人，下设9个部办局和1个五大连池镇 。
2001年五大连池风景名胜区自然保护区被国土资源部批准为首批国家地质公园之一。
2003年7月17日，五大连池风景名胜区自然保护区被联合国教科文组织批准为世界人与生物圈保护区。
2004年2月3日，五大连池风景名胜区自然保护区被联合国教科文组织批准为全球首批世界地质公园之一。
2007年1月1日，为加强五大连池世界地质公园的保护，合理利用自然资源，保障五大连池世界地质公园的可持续发展，根据国家有关法律、法规的规定，黑龙江省人大常委会第23次会议颁布实施了《黑龙江省五大连池世界地质公园保护条例》。
