中华人民共和国成立前，黄埔地区属番禺县管辖。清代，黄埔属番禺县鹿步司横沙堡、暹岗堡、黄村堡辖内，1931年原鹿步司改为番禺县第四、五区，横沙堡、暹岗堡、黄村堡分别改为横沙堡乡、暹岗堡乡、黄村堡乡。中华人民共和国成立后，1953年1月第一次建立区级建制。1956年6月25日第一次被撤销并入广州市郊区。1958年，横沙乡和东圃乡合并成立黄埔人民公社，1960年7月第二次建立区级建制，1961年改为黄埔公社，1962年8月23日第二次被撤销并入广州市郊区。1973年11月13日第三次建立区级建制。1980年7月，召开黄埔区第一次人民代表大会，成立广州市黄埔区第一届人民代表大会常务委员会和广州市黄埔区第一届人民政府。2002年8月“撤镇设街”，撤销大沙、南岗、长洲3个镇，新设大沙、文冲、南岗、穗东、荔联和长洲6个街道办事处，同时“撤村建居”，横沙、姬堂、茅岗、双沙、文冲、下沙、九沙、南岗、沙步、夏园、庙头、南基、沧联、笔岗、深井、长洲等16个村民委员会停止运作，成立社区居委会。至此，黄埔区行政区划范围有黄埔、鱼珠、红山、夏港、南岗、荔联、穗东、大沙、文冲、长洲等10个街道办事处。2003年1月24日，根据广州市政府决定，黄埔区将荔联街笔岗社区范围内的一切行政社会事务及其下属的全部人员、财产、债权债务整建制移交广州经济技术开发区管理委员会管理；次年5月24日，根据市政府决定，夏港街道办事处行政区划范围内的一切行政管理事务，由广州经济技术开发区管理委员会承接。2005年11月，黄埔区与萝岗区双方政府签署行政区域界线协议书，将广州经济技术开发区东晖广场（含夏园农民公寓）、广州经济技术开发区东区（即黄埔区荔联街沧联社区中广州经济技术开发区的征地管理部分和南岗街南岗社区南康新村）、广州经济技术开发区广州科学城（即黄埔区大沙街姬堂社区中广州经济技术开发区的征地管理部分）、广州保税区等4个区域划归萝岗区管理。2014年1月25日，国务院同意撤销广州市黄埔区、萝岗区，设立新的广州市黄埔区，以原黄埔区、萝岗区的行政区域为新的黄埔区的行政区域，黄埔区人民政府驻萝岗街道香雪三路1号。

　　中华人民共和国成立前，萝岗地区分属番禺县和增城县等管辖。中华人民共和国成立后，萝岗地区先后由番禺县、增城县（市），广州市白云区、黄埔区、天河区等管辖。2005年4月28日，国务院批准广州市在广州开发区基础上成立萝岗区，将白云区萝岗街道，钟落潭镇九佛、穗北2个居委会和红卫、凤尾、埔心、蟹庄、枫下、佛塱、燕塘、莲塘、山龙、重岗、黄田、何棠下、迳下、长庚14个行政村，黄埔区夏港街道，荔联街道笔岗居委会，穗东街道东基和西基2个自然村，天河区新塘街道玉树村，增城市中新镇镇龙居委会和镇龙、迳头、九楼、大坦、麦村、金坑、均和、福洞、福山、大涵、汤村、旺村、洋田、新田14个行政村，新塘镇贤江、新庄、永岗、禾丰4个行政村划归萝岗区管辖。区政府驻广州经济技术开发区志诚大道。是年7月29日，中共广州市委、广州市政府在广州东方宾馆举行行政区划调整管理交接仪式；9月28日，萝岗区人民政府挂牌成立，管辖面积393.22平方千米。2006年1月，经广东省政府批准，萝岗区设立九龙镇、永和街道，至此萝岗区下辖夏港、萝岗、联和、东区、永和5个街道和九龙镇5街1镇。2009年8月，广州开发区、萝岗区领导机关和主要职能部门办公地点整体搬迁至香雪三路1号广州开发区萝岗区行政服务中心。其时，区内有广州经济技术开发区、广州高新技术产业开发区、广州出口加工区、广州保税区4个国家级开发区，拥有国内对外开放度最高的经济区域——广州保税物流园区，还有正在建设的以知识经济为核心的中新广州知识城。2014年1月，国务院批准撤销萝岗区；2015年8月底，萝岗区停止运作。广州开发区机构和职能从原萝岗区独立出来单独设置。

　　2015年9月1日，新黄埔区挂牌成立，行政区域总面积484.17平方千米，辖14街1镇。2017年9月，黄埔区、广州开发区深度融合。2018年9月18日，经广州市政府批复，撤销萝岗街道，设立新的萝岗街道、长岭街道；撤销荔联街道、东区街道，设立云埔街道。2019年3月7日，经广东省人民政府批复，撤销九龙镇，设立新龙镇、九佛街道和龙湖街道。