Tên xã Dương Quang được ghi trong sách Đại Nam Nhất Thống Chí của triều Nguyễn, quyển 20, phần viết về tỉnh Thái Nguyên có câu: “Lỵ sở châu Bạch Thông: Lũy đất, chu vi 58 trượng, cao 5 thước, ở xã Dương Quang, đắp năm Minh Mệnh thứ 16” tức năm 1835. Mục viết về chợ và phố có ghi: “chợ Hà Hiệu, chợ Quảng Khê, chợ Bắc Phấn, chợ Dương Quang (có phố), chợ Yên Đĩnh…” (Đại Nam Nhất Thống Chí, tập 4, NXB Khoa học xã hội, 1971, trang 156,157). Chợ Hà Hiệu, chợ Quảng Khê thuộc huyện Chợ Rã (Ba Bể), chợ Bắc Phấn nay thuộc xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, chợ Dương Quang nay là chợ Bắc Kạn, chợ Yên Đĩnh nay là chợ mới thuộc huyện Chợ Mới. Như vậy, tên xã Dương Quang đã có từ trước năm 1835, cách ngày nay gần 200 năm.
Sau khi xâm chiếm, thống trị nước ta, năm 1900, thực dân Pháp tách phần phía bắc tỉnh Thái Nguyên, thành lập tỉnh Bắc Kạn, tỉnh lỵ Bắc Kạn cũng là châu lỵ Bạch Thông trên đất Dương Quang, xã Dương Quang khi đó có địa giới: phía đông giáp xã Huyền Tụng; phía nam giáp xã Nông Thượng, Thanh Vận, Mai Lạp; phía bắc giáp xã Đôn Phong và phía tây giáp huyện Chợ Đồn. Chiều rộng khoảng hơn 2km, chiều dài gần 30km từ đầu cầu Phà theo đường Bắc Kạn – Chợ Đồn đến giáp xã Đông Viên, huyện Chợ Đồn, bao gồm các thôn: Phiêng Luông, Nà Ỏi, Tổng Tò, Khuổi Rờm, Nà Rào – Nà Mày và cả xã Quang Thuận, xã Dương Phong thuộc huyện Bạch Thông ngày nay.
Sau cách mạng tháng tám năm 1945, tháng 03 năm 1946, hợp nhất hai xã Dương Quang và Đôn Phong gọi là xã Phong Quang (tính đến năm 1945, xã Dương Quang có các thôn: Phiêng Luông, Nà Ỏi, Tổng Tò, Khuổi Rờm, Nà Rào và cả xã Quang Thuận và Dương Phong ngày nay). Dân số có 160 hộ gồm người tày, người dao và một số hộ người kinh, người hoa tại thôn Nà Ỏi. Xã Đôn Phong có 120 hộ, trong đó có khoảng 30 hộ người dao vài hộ người kinh, có thôn Bản Giềng, Quan Nưa, Nà Dì, Bản Pẻn, Bản Bung và cả xã Đôn Phong ngày nay. Ngoài ra một số hộ ở thôn Phặc Tràng, xã Huyền Tụng, thôn Tồng Tò, xã Dương Quang cũng thuộc xã Đôn Phong.
Thực hiện Thông tư ngày 16/3/1953 của Chính Phủ về việc chỉnh đốn chính quyền dân chủ nhân dân cấp xã, ngày 01 tháng 8 năm 1953, chia xã Phong Quang thành 04 xã: Thanh Phong, Hồng Phong, Minh Khai, Đình Phùng. Lúc này, xã Đình Phùng bao gồm các thôn: thôn Bản Giềng, thôn Bản Pẻn, thôn Quan Nưa, thôn Nà Dì, thôn Nà Rào, thôn Khuổi Rờm, thôn Nà Ỏi, thôn Tổng Tò, thông Phiêng Luông (thôn Bản Bung, thôn Nà Cưởm thành lập sau năm 1992).
Năm 1961, hai thôn Nà Pài – Nà Bảnh và Phặc Tràng thuộc xã Minh Lập (nay là xã Huyền Tụng) nhập xã Đình Phùng.
Theo Quyết định số 150/NV ngày 12 tháng 5 năm 1964 của Bộ trưởng Bộ Nội vụ về việc đổi tên xã, xã Đình Phùng được đổi tên thành xã Dương Quang, các xã Thanh Phong thành Dương Phong, xã Hồng Phong thành Quang Thuận, xã Minh Khai thành Đôn Phong. Mỗi xã Được đổi tên đều mang từ đầu hoặc cuối của tên xã Phong Quang.
Ngày 27 tháng 7 năm 1990, Hội đồng Bộ trưởng (nay là Chính Phủ) ra quyết định số 262 về việc lập lại Thị xã Bắc Kạn, đã tách các thôn Phiêng Luông, Tổng Tò, Khuổi Rờm, Nà Mày (thuộc thôn Nà Rào) nhập Thị xã Bắc Kạn.
Theo Nghị định số 56/CP ngày 03 tháng 5 năm 1997 của Chính Phủ về việc điều chỉnh địa giới hành chính huyện Bạch Thông và Thị xã Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn, xã Dương Quang và các xã huyền Tụng, Nông Thượng, Xuất Hóa thuộc huyện Bạch Thông nhập đơn vị hành chính Thị xã Bắc Kạn. Lúc này, xã Dương Quang có diện tích tự nhiên là 2485ha với 518 hộ dân và 2.501 người gồm các dân tộc: tày 1.720 người, kinh 502 người và dao 269 người; Địa giới hành chính xã Dương Quang bao gồm: phía đông giáp phường Nguyễn Thị Minh Khai, phía tây giáp xã Đôn Phong (huyện Bạch Thông), phía bắc giáp xã Huyền Tụng, phía nam giáp sông Cầu – bên kia sông Cầu là phường Sông Cầu – Thị xã Bắc Kạn.
Ngày 11 tháng 3 năm 2015, Ủy ban Thường vụ Quốc hội đã ban hành Nghị quyết số 892/NQ-UBTVQH13 chuyển thị xã Băc Kạn thành Thành phố Bắc Kạn, xã Dương Quang là đơn vị hành chính thuộc Thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.
Thực hiện Nghị quyết số 21/NQ-HĐND ngày 26 tháng 8 năm 2019 của Hội đồng nhân dân tỉnh Bắc Kạn về sáp nhập thôn, tổ dân phố, xóa bỏ thôn Nà Pài, sáp nhập về thôn Nà Ỏi và thôn Bản Pẻn, xã Dương Quang.
Đến nay, xã Dương Quang có 09 thôn trên địa bàn bao gồm: thôn Bản Giềng, thôn Quan Nưa, thôn Nà Rào, thôn Bản Bung, thôn Nà Dì, thôn Nà Ỏi, thôn Nà Cưởm, thôn Bản Pẻn và thôn Phặc Tràng. Xã giáp ranh với các xã Đôn Phong – Quang Thuận, huyện Bạch Thông, phường Huyền Tụng, phường Nguyễn Thị Minh Khai và phường Sông Cầu, Thành phố Bắc Kạn.
