汕头市区古为滨海冲积地。宋时已形成村落，属揭阳县。 元代光华埠一带已有较大渔村，称厦岭。明初设蓬州守御千户所，嘉靖年间置澄海县时随属澄海。因是沙脊向海伸延，百姓设栅捕鱼，称沙汕。清康熙年间建沙汕头炮台。雍正年间简称汕头。咸丰十年（公元1860年）对外开市。1919 年冬设汕头市政局。1921年7月成立市政厅，与澄海分治。1930 年准予设市，隶属广东省政府。

解放后，1950年3月15日成立汕头市人民政府。1981年经国务院批准，在市区龙湖片区试办经济特区。1983 年12月22日实行市管县体制，撤销汕头地区，原地区所属 8县 1市并入汕头市。1984 年11月经国务院批准， 汕头经济特区的区域面积扩大为 52.6 平方公里，分龙湖和广澳两片区。1991年4月国务院批准汕头经济特区的区域扩大到整个汕头市区，面积234平方公里，并确定于是年11月正式实施；同年11月，潮汕行政区域调整，潮州、揭阳分设地级市。

2003年，经国务院批准，汕头行政区划作出重大调整，潮阳、澄海撤市建区，原市区5个区调整合并为3个区，其中河浦、达濠两个区合并为濠江区；升平、金园两区合并为金平区；龙湖区保留，将原属澄海市的外砂镇、新溪镇划归龙湖区；澄海市撤市设区；潮阳市撤市分设潮阳、潮南两个区。调整后，市区面积从原来的310平方公里扩大到1956平方公里，市区人口从原来的120万增加到487．5万。只有128平方公里的南澳县建制和区划不变。