清属金州厅旅安社。
沙俄侵占时，属关东州旅顺行政区。
日本侵略者侵占时期，属关东州厅旅顺民政署水师营会。
民国三十五年（1946年），原水师营会改为中心区，属旅顺市。
1949年，中心区公所改中心区人民政府，属旅顺市。
1951年，中心区人民政府改名第五区人民政府，属旅顺市。
1954年10月，第五区人民政府又改为中心区公所，属旅顺市。
1956年4月，撤区成立水师营、龙头2乡。
1958年9月，乡改社，成立水师营公社。
1960年1月，所辖的原英歌石乡分出，并入大连市奶牛场。
1961年，原龙头乡从水师营公社中划出，成立龙头公社。
1983年，社改乡，成立水师营乡，属旅顺口区。
1985年，乡改镇，成立水师营镇，属旅顺口区。
1997年，旅顺口区区划调整，原沈家行政村并入火石岭行政村，原东沟行政村、三里桥行政村并入小南行政村。
1998年10月20日，镇改街，成立水师营街道。