Во времена киданьской империи Ляо в этих местах в 938 году была учреждена Ляоянская управа (辽阳府). Во времена монгольской империи Юань в 1298 году была учреждена провинция Ляоян (辽阳行省).
Во времена империи Мин эти места подчинялись Ляодунскому наместнику. Когда Нурхаци основал государство Поздняя Цзинь, то в 1621 году здесь разместилась его Восточная столица (东京). В 1625 году столица переехала в Шэньян, а в этих местах была вновь учреждена Ляоянская управа. В 1665 году была образована Ляоянская область (辽阳州), подчинённая Фэнтяньской управе. В 1904 году в районе Ляояна произошло одно из крупнейших сражений русско-японской войны[2].
После Синьхайской революции в Китае была проведена реформа структуры административного деления, во время которой области и управы были упразднены, и в 1914 году на землях, ранее напрямую подчинённых властям Ляоянской области, был образован уезд Ляоян (辽阳县) провинции Фэнтянь (в 1929 году переименованной в Ляонин).
После образования КНР в 1949 году урбанизированная часть уезда Ляоян была выделена в отдельный город Ляоян; город и уезд при этом вошли в состав новой провинции Ляодун. В 1954 году провинции Ляодун и Ляоси были объединены в провинцию Ляонин, разделённую на «специальные районы»; в частности, был образован Специальный район Ляоян (辽阳专区), в состав которого вошло 10 уездов, а власти которого разместились в городе Ляоян. В 1958 году Специальный район Ляоян был расформирован, а уезд Ляоян был присоединён к городу Ляоян, перешедшему в подчинение властям Аньшаня.
В 1961 году из состава города Ляоян был вновь выделен в отдельную административную единицу уезд Ляоян (при этом они оба оставались под юрисдикцией властей Аньшаня). 16 декабря 1965 года был образован Специальный район Ляонань (辽南专区), в состав которого из-под юрисдикции Аньшаня были переданы уезды Ляоян и Хайчэн, а город Ляоян стал городом провинциального подчинения. 26 декабря 1968 года специальный район Ляонань был расформирован, а уезд Ляоян был вновь присоединён к городу Ляоян.
В 1980 году город Ляоян был расформирован, а вместо него образован городской округ Ляоян; при этом из района Шоушань был вновь образован уезд Ляоян, а район Дэнта стал уездом Дэнта. В 1996 году уезд Дэнта был преобразован в городской уезд.