沙河口區之名始于近代，明代這里為沙河的河口，故得名沙河口。
清光緒二十五年（1899年），沙皇俄國在青泥洼建市，時稱“達里尼”市，設立市街、老虎灘，沙河口3個區。
清光緒三十一年（1905年）9月，日本攫取了沙俄對旅順口、大連灣及其附近領土、領海之租借權，其后沙河口管轄幾經調整。
民國三十五年（1946年）2月3日，沙河口區政府在大正國民學校講堂（現48中禮堂）召開沙河口區成立典禮大會，宣布沙河口區政府正式成立。
民國三十八年（1949年）8月，根據關東公署的訓令，將沙河口區政府改名為沙河口區公所，為大連市政府的派出機構。
1950年12月，改稱沙河口區人民政府。
1956年，改稱沙河口區人民委員會（簡稱區人委）。
1968年，稱沙河口區革命委員會（簡稱區革委會）。
1980年，又改稱沙河口區人民政府。