战国至秦属辽东郡。西汉时期境内曾设置沓氏县，属辽东郡。三国时期改沓氏县为东沓县。西晋属辽东郡平郭县（今熊岳镇），直至东晋元兴三年（404年）高句丽割据辽东。唐总章元年（668年）属安东都护府积利州。辽天显元年（626年）置苏州，治来苏县，属东京辽阳府。金皇统三年（1143年）改苏州为化成县，隶属复州；贞佑四年（1216年）升化成县为金州，金州之名始于此。
元至元二十一年（1284年）置金州万户府，属辽阳行省。明洪武四年（1371年）设定辽都卫，洪武八年（1375年）设金州卫。清雍正十二年（1734年）改金州为宁海县，属奉天省。道光二十三年（1843年）改宁海县为金州厅。光绪二十四年（1898年）被沙皇俄国强行租借。光绪三十年（1904年）日俄战争后，被日本帝国主义侵占。民国二年（1913年）金州改为金县，隶属奉天省，但由于日本的侵占，未能行使行政权力。直至1945年8月日寇投降后，金县解放，才实行县治。
1946年10月～1949年9月，金县先后隶属旅大行政联合办事处、关东公署、旅大行政公署。1947年属关东公暑。1949年4月27日划归旅大行署区。1950年12月属中央直辖旅大市。1955年属辽宁省旅大市（1955年6月旅大市代省管理金县），1959年1月5日划归旅大市领导。1966年3月16日（6月12日正式交接）改隶辽南专区；1968年12月26日再归旅大市。1981年2月属大连市。1987年4月21日，经国务院批准（国函[1987]70号），撤销金县，设立大连市金州区（5月20日正式实施），以原金县的行政区域为金州区的行政区域。
1945年12月16日金县政府成立后，全县划为城区、刘家店、南山、二十里堡、老虎山、孤山、董家沟和玉皇8个区。1946年12月增设阎家楼区和马家屯区。1946年5月，阎家楼区并入二十里堡区；9月，马家屯区并入刘家店区，新金县三十里堡、亮甲店、登沙河3个区划入金县；同年从三十里堡区分划出石河驿区。至此全县12个区，187个行政村。1947年2月5日，新金县的长山区、广鹿区和庄河县的海洋岛、乌蟒岛划入金县，成立长山列岛区。至此金县总面积1535平方千米。
1948年春，从登沙河区东北部划出14个村成立杏树屯区；同年3月，撤销刘家店区；刘家店区北部的夏家、三台子、刘家店3个行政村划归二十里堡区；二十里堡区的龙王庙、阎家楼2个行政村划出，与原刘家店区南部的7个行政村成立城郊区。调整后，金县共辖14个区，108个行政村；除长山列岛区设5个乡外，其他区均不设乡。1949年2月25日，划出亮甲店区北部13个村屯，增设华家屯区。9月5日，长山列岛区由金县划出，建立长山县。1949年9月29日，金州城区与城郊区合并成立金州市（县辖市）。调整后，金县共分1市、12区，下辖8坊、8镇、170个村；人口32.3万人。
1950年8月19日，各区改为以数序称谓，仍为1市12区；同年，撤销金州市，改为第一区，原一区（南山区）改为第十三区。1955年9月9日，各区恢复按地名称谓，政区范围不变；一区改称金州镇。1956年2月撤区并村划乡：撤销原13个区，将193个村改划成33个乡、2个镇。同年5月，金顶山乡并入亮甲店镇，海头乡并入登沙河镇。同年10月8日，八里乡并入金州镇。至同年12月，区级建制撤销。调整后，全县共4镇、31乡，下辖8个街道、185个村。
1958年6月13日，原35个乡镇合并为12个大乡和大型农业社；9月，以乡和农业社为基础，改为金州镇、大孤山、董家沟、大李家、亮甲店、三十里堡、大魏家、登沙河、华家屯、杏树屯、二十里堡、大连湾等12个政社合一的公社。同时撤销原乡下行政村，建立193个生产大队。1961年8月19日，原12个公社调整为19个公社，下辖202个大队（街道）、1466个生产队。1969年旅大市第二国营农场划归金县领导，成立金县农场（政企合一）。1970年分金州镇公社为城内公社和站前公社，1976年3月又合并为金州镇公社。
1976年4月12日，划出大孤山公社鲇鱼湾大队，成立新港镇（公社）。至此全县共辖20个公社（其中2个镇公社）、1个农场，下辖269个大队（其中20个街道）。1980年10月，由三十里堡公社划出6个委，设立三十里堡镇（公社）。1981年5月，由三十里堡公社划出13个大队，增设四十里堡公社。至此，全县共计3个镇、19个公社、1个农场。1982年?，金县面积1412平方千米，人口58.3264万人，辖3个镇、19个公社、1个国营农场，17个街道、260个生产大队。县政府驻地金州镇，距省会沈阳335.6千米。
1983年10月，公社改为乡，生产大队改为村，生产队改为村民小组。全县除3个镇和1个国营农场外，共建立19个乡，政区范围与原公社同。1984年1月26日，大连湾乡（辖12个行政村、2个街道）划归大连市甘井子区。同年8月20日，石河乡、登沙河乡、亮甲店乡改为镇建制；撤销三十里堡乡，并入三十里堡镇。同年12月7日，大魏家乡、杏树屯乡、董家沟乡改为镇建制；12月15日，七顶山乡改为七顶山满族乡；12月22日，国营金县农场实行政企分设，建立卫国乡，原县农场改为乡农场；同月，满家滩乡改为镇建制。