沙河口区之名始于近代，明代这里为沙河的河口，故得名沙河口。
清光绪二十五年（1899年），沙皇俄国在青泥洼建市，时称“达里尼”市，设立市街、老虎滩，沙河口3个区。
清光绪三十一年（1905年）9月，日本攫取了沙俄对旅顺口、大连湾及其附近领土、领海之租借权，其后沙河口管辖几经调整。
民国三十五年（1946年）2月3日，沙河口区政府在大正国民学校讲堂（现48中礼堂）召开沙河口区成立典礼大会，宣布沙河口区政府正式成立。
民国三十八年（1949年）8月，根据关东公署的训令，将沙河口区政府改名为沙河口区公所，为大连市政府的派出机构。
1950年12月，改称沙河口区人民政府。
1956年，改称沙河口区人民委员会（简称区人委）。
1968年，称沙河口区革命委员会（简称区革委会）。
1980年，又改称沙河口区人民政府。