戰(zhàn)國屬燕遼東郡（治襄平，今遼陽市）轄地。

西漢屬遼東郡沓氏縣。

三國魏改沓氏縣為東沓縣。

西晉屬遼東郡（國）的北豐縣（今瓦房店市）。

東晉先后為前燕、前秦、后燕屬地，歸平州遼東郡管轄。

唐總章元年（668年）以后，屬安東都護府積利州（今瓦房店市境內(nèi)）轄地。

遼屬蘇州（金州）來蘇縣管轄。

金代屬東京路遼陽府復州化成縣。

金貞祐四年（1216年），升化成縣為金州。

區(qū)境屬金州轄地。

元屬金復州萬戶府。

明屬金州衛(wèi)。

清先后為寧�？h、金州廳旅安社管轄。

中日甲午戰(zhàn)爭后，清政府于光緒二十四年（1898年）被迫與沙俄簽訂《旅大租地條約》、《續(xù)訂旅大租地條約》，旅大淪為沙俄殖民地。

沙俄當局置關東省。

當時，小平島、岔溝、營城子屬旅順行政區(qū)；革鎮(zhèn)堡、辛寨子、柳樹屯、臭水子一帶屬金州行政區(qū)。

光緒三十一年（1905年），日俄戰(zhàn)爭后，日本取代沙俄占領旅大，改關東省為關東州。

今甘井子區(qū)域分屬關東廳（關東州廳）下屬的大連、旅順及金州民政署。

中華民國民國二十六年（1937年），海貓屯會、周水子會改為區(qū)，劃入大連市役所。

小平島會、欒家屯會、岔溝會、革鎮(zhèn)堡會、周水子會的一部分劃歸旅順民政署；南關嶺會、大連灣會及海貓屯會的一部分劃歸金州民政署。

民國三十三年（1944年）冬，原旅順民政署所轄營城子會、小平島會、欒家屯會、岔溝會、革鎮(zhèn)堡會和金州民政署所轄的南關嶺會、大連灣會改為區(qū)建置，劃歸大連市役所管轄。

民國三十四年（1945年）8月22日，大連解放。

民國三十四年（1945年）11月8日，大連市人民政府成立。

民國三十四年（1945年）12月，大連縣人民政府成立。

這是境內(nèi)首次設置的縣級政權。

大連縣轄甘井子、南關嶺、革鎮(zhèn)堡、西山、營城子、岔溝、大山、小平島等8個區(qū)。

民國三十五年（1946年）5月，大山區(qū)并入小平島區(qū)，大連縣改轄7個區(qū)。

各區(qū)置區(qū)公所。

中華人民共和國1949年12月18日，區(qū)公所改稱區(qū)人民政府。

1950年12月，大連縣撤銷，原轄區(qū)除西山區(qū)并入沙河口區(qū)外，設甘井子、營城子、小平島3個市轄區(qū)，隸屬旅大市人民政府。

1955年4月，區(qū)人民政府改稱區(qū)人民委員會。

1956年8月，小平島區(qū)與營城子合并，置大辛寨子區(qū)，隸屬旅大市人民委員會。

1959年8月，撤銷大辛寨子區(qū)，轄區(qū)分別劃歸沙河口區(qū)、甘井子區(qū)和旅順市。

1960年4月，甘井子區(qū)人民委員會改稱甘井子區(qū)人民公社。

1961年6月，恢復甘井子區(qū)人民委員會稱謂。

1968年5月，甘井子區(qū)人民委員會改稱甘井子區(qū)革命委員會。

1980年8月，恢復甘井子區(qū)人民政府稱謂。

1984年1月，金縣大連灣鄉(xiāng)劃歸甘井子區(qū)。

2008年12月1日，凌水街道（劉家村除外）的社會事務劃歸大連高新區(qū)管理。