1951年以前，黃埔屬番禺縣管轄。1951年，黃埔劃為廣州市管轄，同年12月開始籌建黃埔區。1953年1月，黃埔區人民政府正式成立，這是黃埔區第一次建立區級建制，全區轄2個鎮，16個鄉和45個自然村。1956年6月25日，廣州市調整郊區鄉、鎮行政區域，撤銷白云、黃埔等區，成立廣州市郊區人民委員會，黃埔并入郊區。

1960年5月23日,中共廣州市委決定撤銷中區和郊區，全市調整為東、南、西、北4個市中心區（人民公社）及成立黃埔、芳村、江村3個人民公社。同年7月，全部改為區級建制，黃埔人民公社隨之改名為黃埔區人民委員會。這是黃埔第二次建立區級建制。1962年8月23日，市人民委員會將黃埔、江村、芳村3個區合并，成立廣州市郊區人民委員會。

1973年2月28日經國務院批準，重新籌備成立黃埔區，當年11月13日成立廣州市黃埔區革命委員會。1977年3月，管轄黃埔、南崗2個公社，長洲鎮，黃埔、紅山2個街道。1980年7月，黃埔區召開第一次人民代表大會，正式成立廣州市黃埔區人民代表大會常委會和黃埔區人民政府。

1990年，黃埔區轄黃埔、魚珠、紅山、夏港4個街道和南崗、大沙、長洲3個鎮，共有16個行政村、59個居委會。

2000年第五次人口普查，黃埔區總人口389413人，其中：黃埔街道45650人，紅山街道57570人，魚珠街道47002人，夏港街道36036人，大沙鎮51137人，南崗鎮125034人，長洲鎮26984人。

2002年8月1日，正式撤銷大沙鎮，調整黃埔、魚珠、紅山3個街道行政區域，設立大沙、文沖2個街道；撤銷南崗鎮，設立南崗、荔聯、穗東3個街道；撤銷長洲鎮，設立長洲街道。同時，橫沙、姬堂、茅崗、雙沙、文沖、下沙、九沙、南崗、沙步、夏園、廟頭、南基、滄聯、筆崗、深井、長洲等16個村撤村建居。2002年末，全區居委會重新調整劃分；調整后，黃埔區轄黃埔、紅山、魚珠、夏港、大沙、文沖、南崗、荔聯、穗東、長洲10個街道，共有58個社區。

2003年1月24日，正式將黃埔區荔聯街筆崗社區整建制移交廣州經濟技術開發區管委會管理；5月24日，正式將黃埔區夏港街道交由廣州經濟技術開發區管委會承接。

2005年4月28日，國務院批準（國函[2005]35號）：設立廣州市蘿崗區。將白云區的蘿崗街道，鐘落潭鎮的九佛、穗北2個居委會和紅衛、鳳尾、浦心、蟹莊、楓下、佛郎、燕塘、蓮塘、山龍、重崗、黃田、何棠下、逕下、長庚14個村，黃埔區的夏港街道、荔聯街道的筆崗居委會、穗東街道的東基和西基2個自然村，天河區新塘街道的玉樹村，增城市中新鎮的鎮龍居委會和鎮龍、逕頭、九樓、大坦、麥村、金坑、均和、福洞、福山、大涵、湯村、旺村、洋田、新田14個村，新塘鎮的賢江、新莊、永崗、禾豐4個村劃歸蘿崗區管轄。蘿崗區人民政府駐志城大道。

2005年11月，將廣州經濟技術開發區東暉廣場（含夏園農民公寓）、廣州經濟技術開發區東區（即黃埔區荔聯街道滄聯社區中廣州經濟技術開發區的征地管理部分和南崗街道南崗社區、南康新村）、廣州經濟技術開發區科學城（即黃埔區大沙街道姬堂社區中廣州經濟技術開發區的征地管理部分）、廣州保稅區4個區域劃歸蘿崗區管理。2005年末，黃埔區轄黃埔、紅山、魚珠、大沙、文沖、南崗、荔聯、穗東、長洲9個街道；蘿崗區轄蘿崗、夏港、東區、聯和4個街道，區政府駐夏港街道志城大道303號。

2006年1月26日，《廣東省民政廳關于同意廣州市蘿崗區設立九龍鎮和永和街道辦事處的批復》（粵民區[2006]2號）：經省人民政府同意：一、設立九龍鎮。九龍鎮管轄從廣州市白云區鐘落潭鎮劃入的九佛、穗北2個居委會和紅衛，鳳尾、埔心、蟹莊、楓下、佛朗、燕塘、蓮塘、山龍、重崗、黃田、何棠下、逕下、長庚14個村委會，以及從增城市中新鎮劃入的鎮龍居委會和鎮龍、逕頭、九樓、大坦、麥村、金坑、均和、福洞、福山、大涵、湯村、旺村、洋田、新田14個村委會。共有3個居委會和28個村委會，總面積175.11平方公里，戶籍人口6.8萬人。鎮政府駐鎮九公路978號。二、設立永和街道辦事處，作為廣州市蘿崗區政府的派出機關。永和街道辦事處管轄從增城市新塘鎮劃入的賢江、新莊、永崗、禾豐4個村委會的區域，總面積32.96平方公里，戶籍人口2.3萬人。街道辦事處駐永順大道中1號。3月6日，廣州市民政局下發《轉發廣東省民政廳關于同意廣州市蘿崗區設立九龍鎮和永和街道辦事處的批復》（穗民[2006]28號）。調整后，蘿崗區共轄1個鎮（九龍鎮）、5個街道辦事處（永和、夏港、蘿崗、東區、聯和）。

2008年末，黃埔區面積90.95平方千米，戶籍總人口197099人；蘿崗區面積393.22平方千米，戶籍總人口176315人。2009年末，黃埔區轄9個街道，59個社區，區政府駐大沙街道大沙地東333號；蘿崗區轄5個街道、1個鎮，30個居委會、28個行政村，區政府駐蘿崗街道香雪三路1號。

2010年第六次人口普查，黃埔區常住人口457930人，其中：黃埔街道64255人，紅山街道42127人，魚珠街道59529人，大沙街道44641人，文沖街道46877人，穗東街道45025人，南崗街道76747人，荔聯街道42251人，長洲街道36478人；蘿崗區常住人口373656人，其中：夏港街道44528人，蘿崗街道45717人，東區街道85235人，聯和街道49867人，永和街道55044人，九龍鎮93265人。2012年，黃埔區戶籍人口66774戶203852人。

2014年，國務院批準同意撤銷黃埔區、蘿崗區，設立新的黃埔區，以原黃埔區、原蘿崗區的行政區域為新的黃埔區的行政區域。黃埔區人民政府駐蘿崗街道香雪三路1號。