金州名称，始于金代。战国时期属燕辽东郡。汉置沓氏县，仍属辽东郡。

两晋、前燕、前秦、后燕时期属平州辽东郡。后燕光始四年（404年），高句丽割据辽东，于金州地置卑沙城（大黑山山城）。

唐代属安东都护府积利州。辽代属东京道辽阳府。金代袭辽制，置苏州，属东京路辽阳府。金皇统三年（1143年），降苏州为化成县。金贞祐四年（1216年），升化成县为金州。金州之名自此始。

元代，废金州并入盖州路，后又并入辽阳路。明洪武五年（1372年），置金州，属山东行中书省。明洪武八年（1375年），置金州卫，属辽东都指挥使司。明洪武二十八年（1395年），废除州制，专行卫制，治所在今金州城。

清代，初袭明制。清顺治十八年（1661年），始设金州巡检司，隶海城县。清雍正十二年（1734年），裁金州巡检司，设宁海县，隶奉天府。清道光二十三年（1843年），熊岳副都统衙门移驻金州，隶盛京将军；同年，升宁海县为金州厅，设海防同知衙门，驻金州城西街，隶奉天府。

清光绪二十年（1894年），日本侵占辽东半岛，于金州设军政署，实行军事统治。清光绪二十一年（1895年），俄、德、法三国“干涉还辽”，金州厅与金州协领衙门建制恢复。

清光绪二十三年（1897年）冬，沙俄舰队侵占旅顺口，在金州地区设“金州市”“金州行政区”，属关东省。

民国二年（1913年），中华民国政府改金州厅为金县，隶奉天省。民国十八年（1929年），改奉天省为辽宁省，金县直属辽宁省。

民国三十四年（1945年）8月22日，苏联红军进驻金州，实施军管；12月16日，中国共产党领导下的金县政府成立，属旅大行政联合办事处。

1949年12月19日，金县政府改称金县人民政府。

1984年9月25日，国务院批准成立大连经济技术开发区，选址在金县大孤山乡马桥子村。这是国务院批准建立的第1个国家级经济技术开发区。10月15日，大连经济技术开发区项目建设启动。

1987年4月21日，国务院批准金县撤县建区，称大连市金州区。

1992年5月13日，大连保税区经国务院批准设立。10月4日，大连金石滩国家旅游度假区经国务院批准设立。

2010年4月9日，大连市新市区管理体制改革启动，大连金州新区成立。

2014年6月23日，国务院批复同意设立大连金普新区。这是国内第10个、东北地区首个国家级新区，范围包括大连市金州区全部行政区域和普兰店市部分地区，总面积约2299平方公里。

2017年3月15日，国务院批复设立中国（辽宁）自由贸易试验区。4月10日，中国（辽宁）自由贸易试验区大连片区在金普新区挂牌，面积59.96平方公里。