1949年11月，將第一、第五支隊改編為獨立第七團，將第六支隊改編為獨立第八團，將第二、第三、第四支隊改編為獨立第九團。
1949年12月，軍分區隸屬於陝西軍區。
1950年4月19日，三原軍分區撤銷後合併於鹹陽軍分區。7月，三原軍分區原轄的獨立第二團與鹹陽軍分區獨立第八團合編為陝西軍區獨立第六團；鹹陽軍分區獨立第七、第九團合編為陝西軍區獨立第七團，歸鹹陽軍分區建制。此時，軍分區轄鹹陽、興平、盩厔、鄂縣、涇陽、三原、高陵、淳化、枸邑（今旬邑）、醴泉（今禮泉）、銅川、耀縣、富平等13個縣武裝科。
1951年6月，獨立第七團編入志願軍運輸團參加抗美援朝。
1952年7月軍分區撤銷司、政、後各部，機關編設7個科。
1953年2月，由於行政區劃的變更，鹹陽軍分區撤銷。原所轄之鹹陽市、鹹陽縣、鄂縣、銅川縣人民武裝部由陝西省軍區直接領導；涇陽、三原、高陵、耀縣、富平5個縣人民武裝部交歸渭南軍分區；枸邑、淳化、盩厔、興平、醴泉5個縣人民武裝部交歸寶雞軍分區。
1961年9月13日，鹹陽軍分區重新組建，隸屬於陝西省軍區。機關設司令部、政治部，另編兩個科。原西安市人武部所轄鹹陽市、戶縣人武部，渭南軍分區所轄三原、高陵、涇陽縣人民武裝部，寶雞軍分區所轄旬邑、彬縣、長武、永壽、乾縣、淳化、禮泉、周至、興平共14個縣（市）人民武裝部劃歸鹹陽軍分區。
1966年7月，專、縣公安大隊、公安隊分別編入軍分區和縣（市）人民武裝部。
1971年1月軍分區後勤處改為後勤部。12月，將1966年7月劃歸西安軍分區管轄的鹹陽市人民武裝部又劃歸鹹陽軍分區。
1976年代管陝西省軍區獨立第一團。
1981年，機關撤銷科的編制。
1982年，獨立第一團移交武警陝西省總隊。
1982年3月，又恢復了科的編制。
1983年11月，隨著行政區劃變動，將周至、戶縣、高陵3個縣人民武裝部交歸西安軍分區，由寶雞軍分區管轄的武功縣、楊陵區人民武裝部劃歸鹹陽軍分區。同時，撤銷了鹹陽市人民武裝部，成立鹹陽市秦都區人民武裝部。
1985年9月，機關只編司令部、政治部、後勤部，不設科。
1986年6月，根據中共中央、國務院、中央軍委《關於縣（市）人武部改歸地方建制有關問題的通知》，將所轄興平、武功、涇陽、三原、淳化、旬邑、禮泉、乾縣、永壽、彬縣、長武等11個縣和秦都、楊陵2個區共13個人民武裝部交歸地方建制。
