道里區，原稱埠頭區。清末修筑中東鐵路，以鐵路為界，鐵路以西為“道里”，鐵路以東為“道外”。清代，屬寧古塔將軍（后為吉林將軍）阿勒楚喀副都統轄地。1898年（清光緒二十四年），修筑中東鐵路，今鐵路以西之城區被劃為鐵路附屬地。1907年（清光緒三十三年），中東鐵路管理局局長霍爾瓦特公布《哈爾濱自治公議會章程》，將埠頭區與新市街（今南崗）約7平方千米土地劃為市區，歸俄人把持的“哈爾濱自治公議會”管轄，逐漸以中央大街（原稱中國大街）為中心形成金融商業區。

中華民國以后，1926年3月30日，東省特別區市政管理局發布布告，宣布解散俄人把持的市公議會，成立哈爾濱自治臨時委員會。同年4月17日，東省特別區行政長官公署公布《哈爾濱市自治試辦章程》；6月17日開始實施《試辦章程》，將埠頭區、新市街劃歸哈爾濱特別市管轄。東北淪陷后，1933年7月1日，劃歸新組建的哈爾濱特別市管轄。1938年7月1日，偽哈爾濱市公署公布市區條例，廢止保甲制，實施區制，設立埠頭區。1945年“九三”抗日戰爭勝利后，1946年將埠頭區改為道里區。

1946年10月，道里區設商務、尚志、工廠、高士、商鋪、斯大林、大同、買賣、地段和中央大街等10個街公所，其管轄范圍：東至濱洲鐵路沿線與道外分界，西至安道街與新陽區為鄰，南至哈長鐵路沿線與南崗接壤，北至松花江；新陽區設工程、共樂、建國、正陽河、安和、安靜、安豐、撫順和地包等9個街公所，其管轄范圍：東至安道街與道里區分界，西至康安路與顧鄉區接壤，南至哈長鐵路沿線與南崗區為鄰，北至松花江；顧鄉區設安民、天合、康安、安陽等4個街公所和半拉城、薛家、肖家、蔣化、靠山等5個村公所，其管轄范圍：東至康安路與新陽區分界，西至運糧河與雙城縣接壤，南至哈長鐵路沿線與南崗區為鄰，北至松花江。

1947年12月，將新陽區并入道里區，1948年6月又重新劃分為道里、新陽兩個區。1948年8月，道里區設尚志、兆麟、買賣、一面、高士、炮隊、地段、田地、商鋪、六道、經緯、北安、大安、商務：工部、工廠、中央和斯大林等18個街政府；新陽區設工程、三十六棚、共樂、福興、民和、建國、通達、正陽河、撫順、安心、安靜、安國、安埠、安和、安豐、安康、安樂、安祥、安廣和安平等20個街政府；顧鄉區設新華、鄉里、康安、安陽、光復、群力和工農等7個街政府；顧鄉區下設薛家分區負責農村工作，并將原13個村公所調整為24個村政府。

1953年11月，撤銷新陽區，其原轄區域以新陽鐵路支線為界分別劃入道里區和顧鄉區；顧鄉區所轄之郊區24個行政村全部劃歸王崗區。至此，道里區轄區西界延至新陽鐵路支線；顧鄉區轄區東界延至新陽鐵路支線，西界縮至何家溝。1954年10月，道里區設經緯、工程、斯大林、高士、商務、田地、買賣、兆麟、中央、安和、地包、撫順、安靜和工廠等14個街道辦事處；顧鄉區設天合、新華、康安、安陽、工農、正陽河、共樂和建國等8個街道辦事處。

1956年8月，黑龍江省人民委員會批準，撤銷顧鄉區，并入道里區（10月實施），下設尚志、經緯、通江、工程、新華、康安、工農、安和、安靜、正陽河、建國、共樂、撫順、買賣、工廠、地包和斯大林等17個街道辦事處。1958年，太陽島街道辦事處由道外區劃歸道里區，至此道里區共設18個街道辦事處。1958年11月（一說12月），撤銷濱江區，將所轄之新發公社和新興公社劃歸道里區。1960年1月（一說1959年），將肇東縣的萬寶公社劃歸哈爾濱市道里區管轄，并將新興公社并入萬寶公社。

1960年4月，將18個街道辦事處合并為8個分社，即將尚志與經緯街道合并為經緯分社，工程與通江街道合并為工程分社，撫順與地包街道合并為撫順分社，安和與安靜街道合并為安國分社，兆麟與斯大林街道合并為星火分社，共樂、建國與正陽河街道合并為共樂分社，新華與康安、工農街道合并為新華分社，太陽島街道改稱太陽島分社。1961年8月，將8個街道分社劃為尚志、經緯、通江、工程、新華、康安、工農、安和、安靜、正陽河、建國、共樂、斯大林、星火、撫順、地包和太陽島17個街道分社；將2個農村分社劃為5個分社，即新發分社劃出一部成立新農分社，并將小西屯、金山堡和友誼大隊與新華分社農業管理區合并成立幸福分社，萬寶分社劃出一部成立前進分社。至此，道里區共管轄17個街道分社和5個農村分社。

1963年3月（一說5月），將新發、萬寶等5個農村分社劃歸新恢復的濱江區管轄。1967年11月，將17個街道分社合并為7個街道公社，即尚志與星火合并為東方紅公社，經緯與工程分社合并為太陽升公社，通江與斯大林、太陽島分社合并為反修公社，共樂與建國、正陽河分社合并為衛東公社，安和與安靜分社合并為紅衛公社，地包與撫順分社合并為向陽公社，新華與康安、工農分社合并為愛民公社。1970年1月將反修公社劃出一部分成立反帝公社，將愛民公社劃出一部分成立擁軍公社。