自秦王嬴政二十五年（公元前222）立会稽郡，北仑区境为会稽郡句章县东境，两汉至南北朝仍属会稽郡句章县。
唐武德四年（621），析句章为姚州、鄞州，隶越州总管府（武德八年改为总督府），北仑属鄞州东境。
武德八年（625）废鄞州置鄮县，北仑属鄮县东境。
后梁开平三年（909），改鄮县为鄞州、领鄞、慈溪、奉化、象山、定海5县。
北仑属定海县崇邱乡（即今小港镇）和鄞县东境。
宋熙宁十年（1077）划鄞县灵岩、泰邱、海晏3乡（即今新碶、大碶、霞浦、柴桥、白峰、郭巨和三山、梅山等镇乡）隶定海县，宋元丰元年（1078）划定海县金塘乡隶昌国（即今舟山市定海区）。
后建制一直沿袭至元时未变。
明洪武二十年（1387），废昌国县，改卫隶定海县。
清康熙二十六年（1687），定海县改名为镇海县。
次年立昌国故址为定海县。
镇海县建制沿至民国未变。
北仑为镇海县的甬江南岸地区。
1951年4月，大榭岛及周边小岛从定海县划归镇海县柴桥区。
1954年春，合岙乡从柴桥区划归鄞县大嵩区。
1958年9月撤镇海县并归宁波市，1963年1月自宁波市析出，恢复镇海县建制。
1984年1月划镇海城关及部分乡镇建立宁波市滨海区，今小港镇和新碶镇部分村曾属滨海区。
1985年7月，撤销镇海县，建立宁波市镇海区，扩大宁波市滨海区。
1987年7月4日，宁波市政府转发省政府批复同意滨海区更名为北仑区，9月14日经国务院批准滨海区更名北仑区。