自秦王嬴政二十五年（公元前222）立會稽郡，北侖區境為會稽郡句章縣東境，兩漢至南北朝仍屬會稽郡句章縣。
唐武德四年（621），析句章為姚州、鄞州，隸越州總管府（武德八年改為總督府），北侖屬鄞州東境。
武德八年（625）廢鄞州置鄮縣，北侖屬鄮縣東境。
后梁開平三年（909），改鄮縣為鄞州、領鄞、慈溪、奉化、象山、定海5縣。
北侖屬定海縣崇邱鄉（即今小港鎮）和鄞縣東境。
宋熙寧十年（1077）劃鄞縣靈巖、泰邱、海晏3鄉（即今新碶、大碶、霞浦、柴橋、白峰、郭巨和三山、梅山等鎮鄉）隸定海縣，宋元豐元年（1078）劃定海縣金塘鄉隸昌國（即今舟山市定海區）。
后建制一直沿襲至元時未變。
明洪武二十年（1387），廢昌國縣，改衛隸定海縣。
清康熙二十六年（1687），定海縣改名為鎮海縣。
次年立昌國故址為定海縣。
鎮海縣建制沿至民國未變。
北侖為鎮海縣的甬江南岸地區。
1951年4月，大榭島及周邊小島從定海縣劃歸鎮海縣柴橋區。
1954年春，合岙鄉從柴橋區劃歸鄞縣大嵩區。
1958年9月撤鎮海縣并歸寧波市，1963年1月自寧波市析出，恢復鎮海縣建制。
1984年1月劃鎮海城關及部分鄉鎮建立寧波市濱海區，今小港鎮和新碶鎮部分村曾屬濱海區。
1985年7月，撤銷鎮海縣，建立寧波市鎮海區，擴大寧波市濱海區。
1987年7月4日，寧波市政府轉發省政府批復同意濱海區更名為北侖區，9月14日經國務院批準濱海區更名北侖區。