沙坡头区历史悠久。3万多年前就有人类在这里繁衍生息。因其东连陕晋，西通甘新，北抵内蒙，南达川滇，是“丝绸之路”边陲要塞；前有黄河之险，后接贺兰之固，扼守宁夏西大门，自古为西北地区兵家必争之重镇。 沙坡头区自古倡儒兴学、崇文重道。

境内发现有“细石器文化”遗址，4000年前人类就在这里繁衍生息。

春秋时为羌族和戎族杂居地。秦并六国后将中卫纳入版图属北地郡，自此有10代王朝设郡建县。汉属安定郡朐卷县。南北朝时属灵州薄骨律镇。隋属灵武郡丰安县。唐属西会州鸣沙县。宋、辽、西夏时期属西夏应理县。元属宁夏应理州。明废应理州，于建文元年（1399年）置宁夏中卫指挥使司，属陕西都指挥使，中卫之名由此始。清雍正三年（1725年）废卫改中卫县，属甘肃省宁夏府。

民国二十二年（1933年），中卫县一分为二，在其东部新置中宁县。

民国三十年（1941年），宁夏省将中卫县香山地区划出，设香山设治局。

民国三十四年（1945年），宁夏设置建了行政专员督察区，中卫属第二督察专员区。不久，香山设治局撤销，并入中卫县；专区也撤销，中卫县直属宁夏省。

1954年宁夏省撤销并入甘肃省，中卫县属甘肃省银川专区。

1958年宁夏回族自治区成立，甘肃省银川专区撤销，中卫县直属自治区。

1972年，银南地区成立，中卫归属其管辖。

2003年12月，国务院批准，撤销中卫县，设立地级中卫市，中卫市设立沙坡头区，以原中卫县的行政区划为沙坡头区的行政区划。区人民政府驻鼓楼西街。