Xã Cao Lộc được thành lập trên cơ sở nhập nguyên trạng diện tích tự nhiên, quy mô dân số của các xã Lộc Yên, Thanh Lòa và Thạch Đạn theo Nghị quyết số 1672/NQ-UBTVQH15 ngày 16/6/2025 của Ủy ban Thường vụ Quốc hội về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã của tỉnh Lạng Sơn năm 2025. Là xã miền núi biên giới, có đường biên giới với nước Cộng hoà Nhân dân Trung Hoa là 13,925 km. Xã có diện tích tự nhiên là 103,86 km2, quy mô dân số là 6.920 người; trong đó đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 99% dân số. Toàn xã có 13 thôn, trong đó có 12 thôn đặc biệt khó khăn, 03 thôn giáp biên giới. Đời sống vật chất của nhân dân còn ở mức thấp so với mặt bằng chung; nghề nghiệp chính chủ yếu là sản xuất nông – lâm nghiệp và chăn nuôi gia súc, gia cầm.