沙河口区位于大连市中部，东以不老街为界与西岗区接壤，北至南松路与甘井子区毗邻，西至由家村铁路线与高新技术园区相望，南临黄海，境内地势西高东低，马栏河流经西部，全长15公里，向南于星海湾注入黄海。辖区面积48.32平方公里，户籍人口59万人、常住人口67万人，下辖7个街道、94个社区，是大连市面积最大、人口最多的中心城区。

按照市委、市政府建设“两先区”战略部署和对主城区的功能定位，沙河口区持续深化“两区五片一湾线”空间布局，加快完善“二四三”产业体系，着力增强城区经济实力，大力发展民生和各项社会事业，不断推进治理体系和治理能力现代化，努力把沙河口区建设成为创新活力、诚信和谐、智慧宜居的现代化城区。

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。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。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。

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。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。

1946年建区时，开始建置坊公所。沙河口区下设19个坊公所。由于旅大市城市区划的变更，撤销了大连县建制，于1950年12月，将原大连县的西山区所属的15个村，移交沙河口区管辖，沙河口区共辖26个坊、村。

1953年6月，旅大市人民政府决定，将市区各坊公所改名为街道居民委员会。1954年9月，旅大市民政局决定，将街道居民委员会改称为街道办事处，合并为17个街道办事处。1956年9月，旅大市人民政府决定，撤销小平岛区建制，将原小平岛区所属的黑石礁街道，划归沙河口区管辖。此时，沙河口区共辖18个街道。

1966年9月，省、市决定将红旗、凌水两个农村公社划归甘井子管辖。1964年8月，市革委会决定，将香炉礁、民运街道划归西岗区管辖。1964年9月，市革委会决定，将街道办事处改为人民公社革命委员会，此时，沙河口区辖10个人民公社。

1978年12月，中共沙河口区委决定，将各公社革委会改为街道办事处。此时，沙河口区辖15个街道办事处。

1991年1月，沙河口区政府决定，将星海街道从黑石礁街道划分出来，设立星海街道办事处，此时，沙河口区辖16个街道。

2003年底，春柳街道、华北路街道与侯家沟街道合并为春柳街道，星海街道、富国街道合并为星海湾街道，兴工街道、泉涌街道与西山街道合并为兴工街道，中山公园街道、长兴街道与民权街道合并为中山公园街道。此时沙河口区辖有春柳街道、星海湾街道、兴工街道、中山公园街道、南沙街道、李家街道、马栏街道、白山路街道、黑石礁街道9个街道办事处。

2019年12月，按照大连市委市政府《关于适度优化全市街道行政区划设置的实施意见》文件精神，调整部分街道行政区划，减少了2个街道，拆分兴工街道，把原兴工街道的大庆社区、西山社区、宏发社区、恒苑社区4个社区与马栏街道合并，新成立马栏街道。原兴工街道的泉涌社区、永吉社区、兴新社区、兴盛社区、兴社社区、如意社区6个社区（含大连机车厂）与中山公园街道合并，新成立西安路街道。撤销星海湾街道、白山路街道，新成立星海湾街道。李家街道、春柳街道、南沙街道、黑石礁街道行政单元范围和名称保持不变。

2023年底，沙河口区辖有西安路街道、星海湾街道、黑石礁街道、南沙河口街道、马栏街道、李家街道、春柳街道7个街道。