“千年盐城”汉沽唐贞观属于河北道幽州雍奴县，唐天宝属于范阳郡武清县。 五代后唐同光属于幽州武清县，同光五年开始在今天汉沽的境内设立芦台场，设立盐业生产机构元太祖十年属于燕京路大兴府宝坻县，元至元元年属于中都路大兴府宝坻县，元至元九年属于大都路大兴府宝坻县，元至元二十一年属于大都路总管府宝坻县，明洪武十年属于北平府通州宝坻县，明永乐属于顺天府通州宝坻县。清顺治属于直隶顺天府通州宝坻县，清康熙二十七年属于直隶顺天府东路厅通州宝坻县，清雍正九年直隶顺天府东路厅通州宁河县。
民国元年属于直隶顺天府东路厅通州宁河县。民国三年属于直隶津海道京兆特别区宁河县，民国十七年属于河北省宁河县，民国二十四年属于伪“冀东防共自治政府”宁河县，民国二十七年属于河北省公署宁河县，民国二十九年属于伪河北省公署津海道宁河县，民国三十四年属于河北省第二行政督察专员公署宁河县。
解放后，1949年3月设立汉沽特别区，为县级建制，；同年十月改为汉沽镇，1951年1月4日——7月5日隶属于宁河县，7月6日后属于天津专区。
1954年为汉沽市，属河北省；1958年为天津市汉沽区，次年宁河县并入；1960年为汉沽市，属唐山市；1961年改属唐山专区；1962年复为天津市汉沽区 。
2000年，汉沽区辖5个街道、2个镇、5个乡。根据第五次人口普查数据：全区总人口173723人，各乡镇街道人口（人）： 汉沽街道 18101 寨上街道 26749 河西街道 32835 天化街道 22130 盐场街道 15342 大田镇 9063 杨家泊镇 15624 后沽乡 13609 茶淀乡 10394 营城乡 3951 双桥子乡 4298 蔡家堡乡 1627
2001年，汉沽区乡镇区划调整。2001年底，汉沽区辖5个街道、4个镇：汉沽街道、寨上街道、河西街道、天化街道、盐场街道，大田镇、杨家泊镇、营城镇、茶淀镇。
2004年初，汉沽区辖5个街道、4个镇：汉沽街道、寨上街道、河西街道、天化街道、盐场街道、茶淀镇、大田镇、营城镇、杨家泊镇。
2009年11月，汉沽区与塘沽区、大港区正式合并为滨海新区，直属天津市。设滨海新区汉沽管委会、工委会。
2010年全国第六次人口普查，汉沽人口数为217107人。
2013年9月，天津市撤销塘沽、汉沽、大港管委会和工委会，由滨海新区区委区政府统一领导街镇。原大田镇、汉沽街合并为新的汉沽街；调整寨上街；原茶淀镇、河西街合并为新的茶淀街，杨家泊镇不变。