明代至清朝，番禺縣設沙灣巡檢司，簡稱沙灣司。

清代，為沙灣都的本善、紫坭、古壩等堡。

民國時為沙灣、九如、螺陽等鄉，屬第一區。

中華人民共和國成立初期，屬沙九螺區聯鄉。

1950年5月，改稱第一區。

1955年秋，稱沙灣區。

1957年3月，撤區并鄉，分為沙灣、欖核兩大鄉。

1958年10月，兩大鄉合并為沙灣團。

1958年12月，為沙灣基層公社。

1959年3月，為沙灣人民公社。

1984年，為沙灣區。

1987年，設立沙灣鎮。

2020年10月，沙灣撤鎮設街道。