1984年9月25日，國務院批準：大連市于金縣大孤山鄉開始興建大連市經濟技術開發區，選址金縣大孤山鄉馬橋子村一帶，遠景規劃為20平方千米。1984年10月15日，成立大連經濟技術開發區管理委員會，為市政府派出機構。1985年7月，大孤山鄉的紅巖、黑山、馬橋子、鳳巖4個村劃歸大連市經濟技術開發區。1985年末，金縣行政區劃為10鎮、11鄉，下轄258個行政村（街道）。
1987年6月6日，撤銷金州鎮，原鎮街道和友誼鄉各村并，重新成立擁政、民政、中長、光明、站前、先進6個街道（街道辦事處設立后，友誼鄉仍保留至1990年12月18日才撤銷）；同年，石河鎮改名為石河滿族鎮，撤銷衛國鄉；大連經濟技術開發區設立開發區街道。1988年4月28日，撤銷新港鎮，改設街道。1990年，大連經濟技術開發區設立海青街道；12月18日，撤銷友誼鄉，并入擁政、民政、中長、光明、站前、先進6個街道（民政街道改為友誼街道）。
至1990年末，金州區轄董家溝、滿家灘、亮甲店、登沙河、杏樹屯、三十里堡、大魏家鎮、石河滿族8個鎮，大孤山、灣里、大李家、得勝、向應、華家、四十里堡、二十里堡、七頂山滿族9個鄉，先進、站前、光明、中長、擁政、友誼、新港7個街道，下轄182個居委會、231個行政村，1432個居民小組、1339個村民小組。
1991年4月3日，遼寧省政府批準，撤銷大孤山鄉，其區域劃入大連經濟技術開發區街道辦事處；8月6日，大連市政府批準大連經濟技術開發區設立大孤山街道，原開發區街道和海青街道，分別更名為馬橋子街道和海青島街道。至1991年末，金州區（含大連經濟技術開發區）轄民政、擁政、光明、中長、站前、先進、新港、馬橋子、海青島、大孤山10個街道，三十里堡、登沙河、亮甲店、董家溝、杏樹屯、石河滿族、大魏家、滿家灘8個鎮，七頂山滿族、向應、華家、二十里堡、得勝、大李家、灣里、四十四堡8個鄉。
1993年6月25日，經遼寧省政府同意，二十里堡、四十里堡、得勝、華家屯和大李家5鄉改為鎮建制；12月10日，經遼寧省政府同意，撤銷向應鄉，設立向應鎮；將四十里堡鎮更名為北樂鎮。1996年，董家溝鎮和灣里鄉劃歸大連經濟技術開發區代管；滿家灘鎮劃歸大連金石灘國家旅游度假區代管。
1996年，金州區面積1289平方千米，人口62.1萬人。轄10個街道、14個鎮、2個鄉：友誼街道、站前街道、新港街道、擁政街道、先進街道、光明街道、中長街道、大孤山街道、馬橋子街道、海青島街道、二十里堡鎮、三十里堡鎮、大李家鎮、大魏家鎮、北樂鎮、石河滿族鎮、向應鎮、華家屯鎮、杏樹屯鎮、亮甲店鎮、得勝鎮、登沙河鎮、滿家灘鎮、董家溝鎮、灣里(西)鄉、七頂山滿族鄉。區政府駐斯大林路。注：大孤山、馬橋子、海青島3個街道和董家溝鎮、灣里鄉屬大連經濟技術開發區，滿家灘鎮屬大連金石灘國家旅游度假區。
1999年8月30日，省政府（遼政[1999]175號）批準，撤銷三十里堡鎮和北樂鎮，合并設立三十里堡鎮，并將金州區國營農場所轄馬圈子、衛國、鹽場3個分場劃入三十里堡鎮；合并后，三十里堡鎮區域面積156.58平方千米，鎮政府駐東山后村。2000年第五次全國人口普查，金州區總人口833594人，其中（10個街道、13個鎮、2個鄉）：中長街道36958人，擁政街道30859人，友誼街道34983人，光明街道46170人，站前街道50956人，先進街道50017人，新港街道9893人，馬橋子街道98441人，海青島街道43127人，大孤山街道17800人，得勝鎮16798人，大李家鎮19071人，登沙河鎮40396人，杏樹屯鎮31103人，華家屯鎮22101人，亮甲店鎮28127人，向應鎮16953人，石河滿族鎮31308人，三十里堡鎮54224人，二十里堡鎮30721人，大魏家鎮24798人，董家溝鎮21746人，滿家灘鎮19456人，灣里鄉36631人，七頂山滿族鄉20957人。
2002年4月2日，遼寧省政府（遼政[2002]90號）批準，撤銷灣里鄉，設立灣里街道；撤銷董家溝鎮，設立董家溝街道；撤銷滿家灘鎮，設立金滿街道。2002年7月18日，遼寧省政府（遼政[2002]184號）批準，撤銷石河滿族鎮，設立石河鎮。至此，金州區實際管轄光明、先進、友誼、擁政、站前、中長6個街道，大李家、大魏家、得勝、登沙河、二十里堡、華家屯、亮甲店、三十里堡、石河、向應、杏樹屯11個鎮，以及七頂山滿族鄉。
2003年6月6日，大連市政府（大政發[2003]59號）決定將新港街道整建制劃歸開發區代管（同月改為大連開發區新港工作處，作為管委會的派出機構，全面負責、管理原新港街道辦事處的各項事務）。2004年，將得勝和大李家兩鎮劃歸大連經濟技術開發區管轄。2005年，金滿街道更名為金石灘街道。
2005年9月12日，遼寧省政府（遼政[2005]245號）批準：撤銷三十里堡鎮、石河鎮、二十里堡鎮、登沙河鎮和亮甲店鎮，設立三十里堡街道、石河街道、二十里堡街道、登沙河街道和亮甲店街道。2007年末（2008年1月實施），撤銷大魏家鎮、杏樹屯鎮、七頂山滿族鄉，設立大魏家街道、杏樹街道、七頂山街道。2009年，撤銷華家屯鎮、向應鎮，設立華家街道、向應街道。2010年，撤銷大李家鎮、得勝鎮，設立大李家街道、得勝街道。