地名由来：因潘集矿区得名。
2021年7月，水利部公布潘集区为第四批节水型社会建设达标县（区）。
2021年5月，根据第七次全国人口普查结果，潘集区人口数量为32.61万人，位列淮南市各县区人口数量排行榜第4位，位列安徽省各县市区人口数量排行榜第73位，位列全国各县市区人口数量排行榜第1653位。
2020年4月，安徽省农业农村厅确定潘集区为第四批安徽省农产品质量安全县。
2017年2月，潘集区上榜2016年全国义务教育发展基本均衡县（市、区）名单。
潘集区位于淮南北部，西与凤台相邻，北与蒙城、怀远接壤，总面积590平方公里，是淮南市国土面积最大的区。潘集于1972年建区，辖9镇1乡1个街道办事处，总人口45.9万。境内沃野平畴，物产丰富，俗有“走千走万不如淮河两岸”的美誉，全区耕地45万亩，建立了优质粮、精细菜、养殖业、豆制品四大基地和农业科技园。潘集历史文化厚重，“凤台抗日民主政府纪念园”座落在潘集，国家级非物质文化遗产---花鼓灯艺术被誉为“东方芭蕾”，祁集镇祁圩村被誉为“中国豆腐文化第一村”。潘集是一个煤电大区，境内有7大煤矿、3大电厂和安徽（淮南）现代煤化工产业园、平圩经济开发区2个省级工业园区。
潘集区位于淮河中游，淮南市北部。地处东径116°21′—117°11′，北纬32°32′—33°06′。东及东北与怀远县接壤；南依淮河与大通区、田家庵区、谢家集区、八公山区隔河相望；西及西南与凤台县相邻；北以茨淮新河主航道中心线与蒙城县交界。最东端为高皇镇闸口村，南临淮河与大通区洛河镇隔河相望，北与怀远县常坟镇毗邻；最南端为平圩镇的下六坊行洪区，与谢家集区的二道河农场相连。最西端是芦集镇的石集村，与凤台县丁集镇接壤；最北端为贺疃乡朱集村在茨淮新河主航道中心线与蒙城县交汇。
区境地质构造较为复杂，具有地理沉积，蕴藏资源丰富。地层属华北地层区，经长期地质作用，发育为寒武系、奥陶系、二迭系、三迭系等，以上地层均被第四系表土层所覆盖，厚度在1201—564米之间。由于表土层厚，且夹有多层流沙层，含水量大。
区境地处黄淮平原的南端，地貌为西北高，东南低，坡度缓，坡降为五千分之一，海拔在18—22米之间，最高点为贺疃乡的古路岗，海拔23.86米，最低点为高皇镇的汤渔湖，海拔为16.9米。
区境河流众多，有淮河、泥河、架河、黑河、尹河、柳河等，由于河道变迁，历次黄、淮泥沙泛滥淤积，地形多为河谷淤积平原和不规则的土阜岗头。
全区辖高皇、平圩、夹沟、祁集、架河、泥河、芦集、潘集、贺疃9镇，古沟回族乡和田集街道办事处。
历史沿革：
潘集区境，先秦时期，属州来国，后被楚国所灭。
秦代，置下蔡县，先后属泗水郡、九江郡。
汉朝，元狩元年（前122）淮南国废，下蔡县属沛郡。
隋代，仍置下蔡县，属淮南道。
唐朝，为下蔡县，属颖州。
宋初为寿州，属淮南西路；政和六年（1116）寿州升为寿春府，下蔡为府治。
元代，下蔡县隶属安丰路。
清代，初属凤阳府。
雍正十年（1732）置凤台县；同治四年（1865），移县治于下蔡，隶属凤阳府管辖。
1914年，属淮泗道；1928年，直隶安徽道；1932年，属安徽省第四行政督察区，隶属寿县专员公署；1938年，属安徽省第七行政督察区，隶属阜阳专员公署。
1972年12月，设置古沟区；1980年10月，古沟区更名为潘集区。