唐开元二十六年（738）后，历属翁山县、昌国县（州）、定海县（直隶厅），1950年属定海县，1953年析建普陀县，1958年并入舟山县，1962年复置普陀县，1987年改为舟山市普陀区。
2002年，普陀区辖3个街道、7个镇、4个乡：沈家门街道、东港街道、勾山街道、六横镇、朱家尖镇、展茅镇、桃花镇、虾峙镇、普陀山镇、东极镇、白沙乡、登步乡、佛渡乡、蚂蚁岛乡，共有23个社区、7个居民区、199个行政村。
2005年末，普陀区人口32.37万人。辖3个街道、7个镇、4个乡：沈家门街道、勾山街道、东港街道、六横镇、展茅镇、桃花镇、虾峙镇、东极镇、朱家尖镇、普陀山镇、白沙乡、登步乡、佛渡乡、蚂蚁岛乡。区政府驻沈家门街道北安路255号。
2007年10月，普陀区调整部分行政区划：撤销朱家尖镇、展茅镇建制，分别设立朱家尖街道办事处和展茅街道办事处；撤销佛渡乡建制，其行政区域划归六横镇管辖。调整后，普陀区辖5个街道、5个镇、3个乡：沈家门街道、勾山街道、东港街道、朱家尖街道、展茅街道、六横镇、桃花镇、虾峙镇、东极镇、普陀山镇、蚂蚁岛乡、登步乡、白沙乡。
2013年8月28日，《浙江省人民政府关于舟山市普陀区部分行政区划调整的批复》（浙政函[2013]122号）：同意撤销白沙乡、登步乡、蚂蚁岛乡建制，其行政区域改由普陀区政府直辖。8月29日，舟山市政府舟政函[2013]52号文件批复同意：一、撤销白沙乡、朱家尖街道，合并成立新的朱家尖街道。调整后的朱家尖街道陆域面积71.58平方公里，辖1个居委会，9个村委会，户籍人口28370人。街道办事处驻福兴社区福兴路1号。二、撤销登步乡、蚂蚁岛乡、沈家门街道，合并成立新的沈家门街道。调整后的沈家门街道陆域面积46.07平方公里，辖18个社区居委会，14个村委会，户籍人口98164人。街道办事处驻茶湾社区北渔市大街8号。舟政函[2013]54号文件批复同意：撤销勾山街道和东港街道，合并成立新的东港街道，街道办事处驻浦东村康腾路36号。
调整后，全区辖沈家门、东港、朱家尖、展茅4个街道和六横、虾峙、桃花、东极、普陀山5个镇。区政府驻东港街道昌正街169号（2012年左右区政府迁址）。
