อาณาเขตอำเภอหนองใหญ่ในปัจจุบัน อยู่ในอาณาเขตเดิมของตำบลหนองอิรุณและตำบลคลองพลู อำเภอพนัสนิคม ต่อมาได้โอนตำบลหนองอิรุณและตำบลคลองพลูไปอำเภอบ้านบึง และมีการแบ่งเขตการปกครองใหม่ จัดตั้งอำเภอหนองใหญ่ในปัจจุบัน โดยลำดับดังนี้

พ.ศ.2481 โอนย้ายตำบลหนองอิรุณและตำบลคลองพลู อำเภอพนัสนิคมไปอำเภอบ้านบึง

พ.ศ. 2503 มีการย้ายภูมิลำเนาโดยการนำของอดีตกำนันประจวบ ศิริวรวาท จากตำบลหนองอิรุณ มาตั้งถิ่นฐานสร้างชุมชนมีชื่อว่า "บ้านหนองใหญ่" ขึ้นกับตำบลคลองพลู

พ.ศ. 2517 ประกาศตั้งตำบลหนองใหญ่แยกจากตำบลคลองพลูและตำบลหนองอิรุณ และตั้งตำบลหนองเสือช้างแยกจากตำบลหนองอิรุณ ตำบลคลองพลูและตำบลคลองกิ่ว

พ.ศ. 2518 ประกาศกระทรวงมหาดไทยรวมเขตการปกครอง 3 ตำบล คือ ตำบลคลองพลู ตำบลหนองเสือช้าง และตำบลหนองใหญ่ เป็น กิ่งอำเภอหนองใหญ่ มีผลตั้งแต่วันที่ 1 ธันวาคม พ.ศ. 2518[1] และในวันที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2524 รัฐบาลได้ออกพระราชกฤษฎีกายกฐานะกิ่งอำเภอหนองใหญ่เป็น อำเภอหนองใหญ่[2] ในวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2525 ทางราชการได้จัดตั้งตำบลเพิ่มอีก 2 ตำบล คือ ตำบลเขาซกและตำบลห้างสูง[3] อำเภอหนองใหญ่จึงมีเขตการปกครอง 5 ตำบลจนถึงปัจจุบัน