古冶區，商代屬孤竹國，春秋為山戎地，戰國時屬燕國，西周屬幽州右北平郡，三國時屬曹魏遼西郡海陽縣，晉、南北朝時仍為海陽縣屬地，北齊時并入肥如縣。隋朝屬右北平郡盧龍縣，唐時屬河北道平州，宋時為契丹轄地。契丹置灤州后，一直屬灤州。遼代時大部為灤州石城縣所轄。遼保大三年（1123年）灤州歸屬北宋，北宋改石城為臨關（又稱臨閭）。半年后，金破平州（今盧龍、灤州屬之），歸金管轄。金至寧元年（1213年）灤州屬蒙古。四年后（蒙古太祖十二年，公元1217年），蒙古任命鮮卑仲吉為灤州節度使（卑家店人）。蒙古至元五年（1268年），蒙古將石城并入義豐，全境又屬義豐縣。明洪武二年（1369年），義豐并入灤州。明永樂二年（1404年），灤州土著戶編社，外來戶編屯，下設65個社、屯，全境村莊大多數孩古社、廣益屯等。清光緒三十四年（1908年）廢社、屯，建警區，全州劃為10個區，全境多屬第十區，少數在第一、二區，直到中華人民共和國建立前無變化。
古冶區的形成，始于19世紀80年代林西礦建礦之時，儲量豐富的優質煤炭和林西礦、趙各莊礦、唐家莊礦的建立是礦區形成的決定因素。“洋務運動”中，以清朝北洋大臣，直隸總督李鴻章為首的洋務派，為了加強國防力量，開始興辦工業，開發煤、鐵礦。清光緒二年（1876年）李鴻章奏準朝廷，派候補道員唐廷樞“勘察開平煤鐵情形”，次年成立了開平礦務局。清光緒十三年（1887年）籌建林西礦；清光緒三十四年（1908年）袁世凱籌辦的灤州礦務局于宣統二年（1910年）建成趙各莊礦；其后，開平礦務局、灤州礦務局合并，稱開灤礦務局。合并后，民國7年（1918年）籌建唐家莊礦，民國13年（1924年）建成。3礦建立后，這一帶民稱“東三礦”。
林西礦建成后，礦址所在的林東、林西得以迅速發展形成林西生活小區；趙各莊礦的建成使趙各莊、顧家莊、樓子莊3個村形成趙各莊生活小區；唐家莊礦建成后，原名唐莊子的小村也發展成了煤礦生活區。盡管3礦建成時間不同，3片生活區形成有先有后，但由于都是為礦區服務，所以生活區基本構成均極相似：隨著廠礦的建立，出現大批產業工人，人口激增；富麗豪華、環境優美的“員司房”與低矮、陰暗、潮濕的“鍋伙”并存，是外國資本家以及為其服務的高級員司與礦工的生存條件鮮明對比；街衢定型，城區面貌逐漸顯現。到了20世紀30年代初，東三礦城區的基本輪廓和居住條件、生活條件（如商業、服務業、修理業）已初具規模。
其實，在“東三礦”之外，還有一個獨立的生活區，它就是古冶。在建礦前，除古冶以外，這里僅有分散座落的幾十個村莊。古冶發祥最早，商代就有人居住，到明朝晚期已是鄉間集鎮。光緒十五年（1889年）建古冶火車站，從而交通和工商業迅速發展。因其地處林西礦、趙各莊礦、唐家莊礦之間，3礦建立后，為了煤炭外運，各礦都筑鐵路與古冶相接，古冶成為物資集散中心和為煤礦生活服務的商業中心。這樣，形成了以古冶為商業、交通中心，通過煤礦鐵路和公路與林西生活區、趙各莊生活區、唐家莊生活區相連接的整體布局，4個獨立的為煤礦服務的生活區，合起來形成城區結構。
古冶區于民國37年（1948年）12月12日解放，旋即歸唐山市管轄。其中林西、古冶為唐山市第七區，趙各莊為第八區，唐家莊為第九區。后因第七區過大，于1949年6月將古冶劃出，成立第十區（林西第七區的名稱不變）。4個區分別建立區公所，屬唐山市市政辦事處領導。1950年6月，4個區合并，稱唐山市第七區，成立區公所。同年12月，第七區公所撤消，建第七區人民政府，歸唐山市人民政府領導。至此，區境歷史上第一次有了整體的行政建置。1955年，唐山市第七區改名為唐山市東礦區。1995年，唐山市東礦區改名為唐山市古冶區。
煤炭是境內主要地下資源，儲量大，煤質好。主要為開灤礦務局開采。開灤礦區主要有開平主向斜（含荊各莊貧地）、車軸山向斜、林南倉盆地3個含煤構造之內，煤系地層為石炭二疊系，距今約2~3億年。煤系地層主要有砂巖、粘土層、薄層石灰巖等組成。含可采層5~6層，平均總厚離約15米左右，含煤系數5.43~10.22%。境內開灤煤田面積為151.928平方公里（合227891.75畝），煤層地質儲量119699.3萬噸。
煤矸石
煤矸石為采煤副產品。區境中煤礦隨著采煤常年向地面堆放。因推放過高，當地人稱“矸子山”。現堆放的大型矸子山系已自燃過的紅矸石，儲量數百萬噸左右。主要含鋁24%，硅46.5%，鈣22%，除少量用于建筑磚、水泥原料外，尚未全部開發利用。此外，還有一些小矸子，儲量也較豐富，因尚未自燃，可作低質煤料。
耐火粘土
耐火粘土儲量十分豐富，礦石品種繁多。耐火粘土貯存在開平間向斜盆地的石灰系、二疊系地層中，屬沉積型礦床，有A層（硬質礬土）、AD層、G層（鐵礬土）3層礦體。
石英砂巖
粗粒石英砂巖，俗稱大黑砂，質地純、層位曬太陽，出露在震旦系上統井兒峪、霧迷山組地層中，是燒制玻璃的主要原料。與之共生的白云巖是燒制玻璃的主要配料，儲量大，具有開采價值。
水泥灰石
長山、域山、萬山、巍峰山都分布著制水泥用的灰石，以奧陶系中、下統為主，這種水泥灰石含氧化鈣40~50%、氧化鎂0.73~1.32%、二氧化硅和三氧化二鋁10~30%，儲量豐富。
礦井水
境內煤礦，長年向地面排放著井下巷道及采面的積水。這些礦水提升地面后沿著縱橫交錯的小溝外泄，流入沙河、石榴河，大部用于灌溉。區內蔬菜生產用水的70%來源于礦井排放水，緩解了部分地區地上水不足的問題。
此外，境內還分布著不同儲量的豹皮灰巖、竹葉狀灰巖、泥質灰巖、熔劑灰巖、磨石砂巖、細砂巖、粽紅粘土、翻砂土、粉細砂和石英細砂、月土層和硅石層等多種礦藏。
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