下沙系钱塘江泥沙冲击形成，从1953年至1978年，下沙人民多次围垦江涂而形成目前地域。
下沙街道先后经历下沙乡、下沙人民公社、下沙镇和下沙街道的行政管理体制变迁。
1951年6月设乡，属杭县乔司管理区管辖，1956年杭县撤区并乡，四格乡、新元乡、三胜乡部分及乔司农场村并入下沙乡。
1958年4月，杭县撤销，下沙乡划归余杭县临平区管辖，10月，建立“政社合一”的人民公社，同时余杭县并入临安县，下沙乡划归临安县九堡人民公社，称九堡公社下沙管理区。
1961年4月，余杭县从临安县析出，同时下沙从九堡析出，建立下沙人民公社。
1983年10月恢复下沙乡建制。
1996年12月，下沙划归杭州市江干区管辖。
1998年10月下沙撤乡建镇。
1999年8月，下沙镇委托杭州经济技术开发区管理。
2004年7月，下沙镇撤镇设下沙街道办事处。
2021年属杭州市钱塘区。