南沙区是广东省广州市市辖区，所以南沙区属于广州市，不属于市区政府管辖。
中华人民共和国成立后，南沙区域先后隶属东莞县、中山县、珠海县、番禺县。
1990年6月，成立南沙经济区管理委员会。
1992年6月17日，南沙经济区管理委员会和南沙镇合并，成立番禺市南沙经济开发区管理委员会和番禺市南沙经济开发总公司。
1993年5月12日，设立广州南沙经济技术开发区。
2001年8月21日，广州南沙经济技术开发区建设指挥部成立。
2003年1月1日，珠江管理区正式由广州南沙经济技术开发区建设指挥部管理。
2005年4月28日，国务院批准设立广州市南沙区。
南沙区位于广东省广州市最南端，东与东莞市隔江相望，西与中山市、佛山市顺德区接壤，北以沙湾水道为界与广州市番禺区隔水相连，南濒珠江出海口伶仃洋。
南沙区地形中间高、四周低。地貌类型有低山、丘陵、台地、平原和滩涂，其中低丘台地占总面积47%，平原占53%。区内最高点黄山鲁山海拔295米。
南沙区属于南亚热带季风性海洋气候，温暖、多雨、湿润，夏长冬短，夏季时段超过六个月。四季气候可概括为，夏无酷热，冬无严寒，春常阴雨，秋高气爽。