下沙系錢塘江泥沙沖擊形成，從1953年至1978年，下沙人民多次圍墾江涂而形成目前地域。
下沙街道先后經(jīng)歷下沙鄉(xiāng)、下沙人民公社、下沙鎮(zhèn)和下沙街道的行政管理體制變遷。
1951年6月設(shè)鄉(xiāng)，屬杭縣喬司管理區(qū)管轄，1956年杭縣撤區(qū)并鄉(xiāng)，四格鄉(xiāng)、新元鄉(xiāng)、三勝鄉(xiāng)部分及喬司農(nóng)場(chǎng)村并入下沙鄉(xiāng)。
1958年4月，杭縣撤銷，下沙鄉(xiāng)劃歸余杭縣臨平區(qū)管轄，10月，建立“政社合一”的人民公社，同時(shí)余杭縣并入臨安縣，下沙鄉(xiāng)劃歸臨安縣九堡人民公社，稱九堡公社下沙管理區(qū)。
1961年4月，余杭縣從臨安縣析出，同時(shí)下沙從九堡析出，建立下沙人民公社。
1983年10月恢復(fù)下沙鄉(xiāng)建制。
1996年12月，下沙劃歸杭州市江干區(qū)管轄。
1998年10月下沙撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。
1999年8月，下沙鎮(zhèn)委托杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理。
2004年7月，下沙鎮(zhèn)撤鎮(zhèn)設(shè)下沙街道辦事處。
2021年屬杭州市錢塘區(qū)。