清屬金州廳旅安社。

沙俄侵占時，屬關東州旅順行政區(qū)。

日本侵略者侵占時期，屬旅順民政署水師營會，轄7屯。

民國三十五年（1946年），成立旅順市中心區(qū)公所龍頭分所。

1949年，中心區(qū)公所改旅順市中心區(qū)人民政府，原龍頭區(qū)分所轄7村公所改村人民政府。

1951年4月，中心區(qū)改名第五區(qū)時，屬第五區(qū)。

1954年10月，第五區(qū)人民政府又改為中心區(qū)公所，屬中心區(qū)公所。

1956年4月，撤區(qū)劃鄉(xiāng)，旅順第五區(qū)劃為水師營、龍頭2鄉(xiāng)，龍頭鄉(xiāng)屬旅順市人民委員會。

1957年龍頭、水師營2鄉(xiāng)合并為水師營鄉(xiāng)，屬水師營鄉(xiāng)。

1958年9月，鄉(xiāng)改社，屬水師營公社。

1961年11月，以大八里村以西為界，從水師營公社劃出，成立龍頭公社，屬旅順口區(qū)。

1983年，社改鄉(xiāng)，成立龍頭鄉(xiāng)，屬旅順口區(qū)。

1985年，鄉(xiāng)改鎮(zhèn)，成立龍頭鎮(zhèn)，屬旅順口區(qū)。

1997年9月，原徐家行政村的王家甸子、叢家村并入龍頭行政村；徐家村、丘家?guī)X并入東北山行政村。

1998年，原五間房行政村并入王家行政村。

2003年9月，大連市奶牛場區(qū)域面積劃歸龍頭鎮(zhèn)（除其區(qū)域面積劃歸龍頭鎮(zhèn)外，其他事項不屬龍頭鎮(zhèn)）。

2005年11月，鎮(zhèn)改街，成立龍頭街道。

2019年12月，將龍王塘街道鹽廠新村、郭家溝村調整至龍頭街道管理。

調整后，龍頭街道地域范圍北與長城街道、三澗堡街道接壤，南臨黃海，東與龍王塘街道毗鄰，西與水師營街道相接，西南與合并后的登峰街道、得勝街道相連。

將原龍頭街道大連奶牛場劃轉至龍王塘街道管轄，繼續(xù)由大連高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)管委會代管。