1974年以前，五大连池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。

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。

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》。

2014年2月，五大连池国家公园与美国夏威夷火山国家公园缔结友好公园。