毛集实验区位于淮河与西淝河交汇处,东北距凤台城12公里,与刘集乡毗邻。西界颍上县,北濒西淝河。淮河拱托于东南。与寿县隔河相望。区境南北长15.5公里,东西宽18.5公里,面积约201平方公里。
清末至建国前,凤台县行政区划几经变更。民国初年毛集区境有虎头岗、夏集、陈集、水碧、董奉、窑头、两河口、曹集、方坂9个坊。民国20年1931年至26年1937年,区境有凤台县第五区的曹集、乔口、河口、董奉、窑头、水碧、陈集、夏集、虎头岗、尹林10个联保。民国27年至29年,设有凤台县第一区的曹集、水碧、夏集、西陈集4个乡。民国30年至33年,属凤台县的行署、永安及双集和夏集两乡合并的双夏3个乡。民国37年双夏乡撤销,并入行署乡,区境有行署和永安两个乡。
建国初期,区境成立焦岗区,全区设河口、董岗、曹集、史集、陈集、夏集、梁井、应庙、康庙、河西、梁庵12个乡,原淮河东岸的赵台村、吕台孜、朱家场等自然村划归寿县。1952年增设乔口、古堆、魏庙3个乡,全区共15个乡。1956年,全区合并为夏集、康庙、毛集、董岗、曹集、陈集6个乡。1957年,金沟区并入焦岗区,全区共划张集、观音、陈集、夏集、毛集、董岗、曹集7个乡。1958年,成立毛集人民公社,焦岗区撤销,金沟区划出。大跃进时期,一度更名为上游人民公社。1961年,全区划分为曹集、董岗、毛集、陈集、夏集5个人民公社。1969年,全区划为毛集、夏集2个人民公社。1973年,增划焦岗湖渔业人民公社。1983年,成立毛集区,下设毛集、夏集、焦岗、董岗、曹集5个乡。1992年,撤区并乡,设毛集、夏集、焦岗3个乡。1993年,毛集建镇,区境设有夏集、焦岗两乡及毛集镇。1999年11月,安徽省委、省政府批准设立毛集社会发展综合实验区,直属淮南市委、市政府领导,正县级建制,行使县级管理权限,享受省扩权县政策待遇,下辖毛集镇、夏集镇、焦岗乡、焦岗湖国家AAAA级旅游景区。