战国时期，燕署辽东郡，此为设治始。
西汉时，为辽东郡沓氏县吏属地。
魏景初二年（238年），魏设新沓县。
西晋泰始十年（274年），属辽东郡平郭县辖地。
唐总章元年（668年），设安东都护符，属安东都护符积州辖地。
辽代为苏州（今金州）来苏县。
元至元二十一年（1284年），属辽阳行省辽阳路金复州万户府下之哈斯罕千户。
明洪武五年（1372年），设金州，属山东布政司辖地。
明洪武八年（1375年），设金州卫，属金州卫中佐千户。
清顺治元年（1644年），裁撤明代诸卫。
清顺治十八年（1661年），始设金州卫巡检司，属金州卫海城县，后相继属盖平县、宁海县（今金州）、熊岳副都统衙门、金州都统衙门。
清康熙二十年（1681年），属清朝廷汉军正黄旗。
清雍正十二年（1734年），金州巡检司升为宁海县，理汉族民政，属旅安社。
清光绪二十四年（1898年）8月，沙俄设旅顺行政区，龙王塘属之。
清光绪三十一年（1905年），日军侵占旅顺后，设旅顺民政置，行会所制，下设5会所，龙王塘地区为王家店会。
民国十三年（1924年）5月，旅顺民政置与旅顺市役所分立，王家店会属旅顺民政置。
民国三十四年（1945年）8月22日，苏联红军进驻龙王塘，实行军事管制。
同年10月10日，成立民联会。
同年11月25日，旅顺市政府成立，设旅顺市龙塘区，成立区公所。
1949年12月10日，旅顺市政府改旅顺市人民政府，龙塘区公所改旅顺市龙塘区人民政府。
1950年8月19日，旅顺市龙塘区改名旅顺市第六区。
旅顺市龙塘区人民政府改名旅顺市第六区人民政府。
1954年10月，旅顺市第六区人民政府改旅顺市第六区人民委员会，各村人民政府改村人民委员会。
1956年4月，旅顺市第六区取销，设立龙塘乡，属旅顺市。
1958年6月5日，盐场、黄泥川、龙塘3乡合并为旅顺市龙塘乡。
1958年9月28日，龙塘乡改龙塘公社。
1960年2月12日，旅顺市人民政府改旅大市旅顺口区人民政府，龙塘公社属之。
1968年3月，旅顺口区龙塘公社成立革命委员会，公社管理委员会撤销。
1979年2月5日，龙塘公社革命委员会改公社管理委员会。
1981年4月15日，旅顺口区革命委员会改旅顺口区人民政府，龙塘公社属之。
1983年7月，龙塘公社改龙塘乡。
1985年5月31日，龙塘乡改镇。
2000年1月3日，建立旅顺口区龙王塘街道，街道党委改为党工委。
2008年9月9日，旅顺口区龙王塘街道划归大连高新技术产业园区代管（郭家沟村、盐场新村划归旅顺口区龙头街道），大连奶牛场辖区并入龙王塘街道代管。
2019年12月，将龙王塘街道盐厂新村、郭家沟村调整至龙头街道管理。
将原龙头街道大连奶牛场划转至龙王塘街道管辖，继续由高新区管委会代管。