民國時期沙坪壩地區(qū)屬巴縣。
1935年11月，巴縣政府重新劃分全縣為五區(qū)，其中第一區(qū)署（駐龍隱鎮(zhèn)福善堂）轄1鎮(zhèn)17鄉(xiāng)，時沙坪壩地域?qū)僦?/p>
1939年6月，國民政府將巴縣的沙坪壩、磁器口、小龍坎等一帶劃歸重慶市政府，8月設(shè)重慶市政府沙磁區(qū)臨時辦事處（原小龍坎樹人小學內(nèi)）。
1941年2月，設(shè)立重慶市第十三區(qū)（轄高店、歌樂山、山洞、新橋、上橋5鎮(zhèn)）、十四區(qū)（轄磁器口、童家橋、金沙街、沙坪壩、小龍坎、紅糟房6鎮(zhèn)）。
1946年，廢鎮(zhèn)設(shè)保一直維持至重慶解放。
1949年11月，重慶解放，成立十三、十四區(qū)人民政府。
1950年4月，原十三、十四兩個區(qū)合并組成重慶市第三區(qū)。
1955年10月24日，重慶市第三區(qū)更名為重慶市沙坪壩區(qū)。
1995年1月，重慶市撤銷巴縣，劃大坪、化龍橋（街道）歸渝中區(qū)，劃石橋鋪、石橋鎮(zhèn)歸九龍坡區(qū)，同時從巴縣劃入陳家橋、曾家、虎溪、西永、土主、青木關(guān)、鳳凰、回龍壩8鎮(zhèn)。
2019年12月，沙坪壩區(qū)西部片區(qū)三街一鎮(zhèn)（西永街道、虎溪街道、香爐山街道、曾家鎮(zhèn)）納入重慶高新區(qū)托管。