明末清初（1650年），郑成功为了抗清复明，驻军厦门时，把厦门改为思明州。1935年厦门置市时为市区组成部分，1946年为中心区区公所。1950年改思明区，以纪念民族英雄郑成功。思明区位于市境西南部，濒临厦门港，隔鹭江与鼓浪屿相望。1996年，面积20.5平方千米，人口12万人，辖5个街道：厦港街道、文安街道、中华街道、思明街道、滨海街道，区政府驻厦港街道。
1945年置厦门西区，1957年更名开元区，1966年更名东风区，1979年复置开元区。开元区位于厦门半岛中部，东、西南浜海，市政府驻地。依山傍海，地势平坦。1996年，面积50平方千米，人口约22.9万人，辖6个街道：鹭江街道、公园街道、梧村街道、筼筜街道、嘉莲街道、莲前街道。
鼓浪屿区位于厦门岛西南约500米的海域。1996年，全区面积1.8平方千米，人口2万人，下辖11个居委会（不设街道）。
2000年第五次人口普查，思明区常住总人口136579人，其中：思明街道15131人，中华街道18498人，文安街道14764人，厦港街道46147人，滨海街道42039人。开元区常住总人口527037人，其中：鹭江街道53390人，公园街道78448人，梧村街道79457人，筼筜街道128516人，莲前街道101278人，嘉莲街道85948人。鼓浪屿区总人口19640人。
2003年4月26日，国务院批准同意撤销厦门市鼓浪屿区和开元区，将其行政区域划归厦门市思明区管辖。思明区政府驻民族路。撤销鼓浪屿区后，以其行政区域设立鼓浪屿街道。全区辖12个街道：厦港街道、文安街道、中华街道、思明街道、滨海街道、鹭江街道、公园街道、梧村街道、筼筜街道、嘉莲街道、莲前街道、鼓浪屿街道。
2004年9月，思明区调整街道（8月17日厦门市政府批复同意）：（1）将思明、中华和文安3个街道合并为中华街道，新的中华街道辖区面积1.4平方千米，下辖10个居委会；调整前的思明、中华、文安三个街道的面积分别只有0.26、0.67、0.47平方千米；（2）将公园街道更名为开元街道（9月20日正式更名）；公园街道本得名于辖区内的中山公园；“开元”本得名于思明区的第一条公路，即思明第一路开元路，开元路始建于上个世纪二十年代；（3）原先横跨文安、厦港两个街道的虎头山南片区划归中华街道；把梧村街道文灶社区文塔片区划归开元街道西边社区；原公园街道办事处靖山片区划归中华街道中华社区。处于滨海街道范围，却属厦港街道下澳社区管辖的大学路595号的三栋楼（595号、595之一、之二），也将结束十年的飞地历史，划归滨海街道白城社区。
2004年末，思明区总人口73.64万人，其中户籍人口46.74万人。辖筼筜、梧村、开元、鹭江、滨海、中华、厦港、莲前、嘉莲、鼓浪屿10个街道，共97个社区。 厦港街道面积1.76平方千米，户籍人口34972人，辖鸿山、蜂巢山、福海、下澳、巡司顶、沙坡尾、南华7个社区。 中华街道面积1.34平方千米，户籍人口32072人，辖仁安、镇海、中华、霞溪、思南、定安、水仙、镇邦、思东、中山10个社区。 滨海街道面积17.38平方千米，户籍人口33302人，辖演武、白城、上李、曾厝、黄厝5个社区。 鹭江街道面积2.55平方千米，户籍人口37896人，辖营平、大同、鹭江道、厦禾、双莲池、小学、禾祥西7个社区。 开元街道面积5.7平方千米，户籍人口63362人，辖深田、溪岸、美仁、西边、后江、湖滨、阳台山、美湖、希望、虎溪、坑内、天湖12个社区。 梧村街道面积6.22平方千米，户籍人口60668人，辖梧村、文灶、金榜山、滨中、双涵、浦南、万寿北、金祥、文屏、东坪、溪东11个社区。 筼筜街道面积9.5平方千米，户籍人口91051人，辖西郭、四里、槟榔、湖光、一里、振兴、莲岳、岳阳、屿后西、育秀、仙阁、金桥、屿后、官任、仙岳15个社区。 莲前街道面积22.3平方千米，户籍人口60776人，辖龙山桥、金鸡亭、莲怡、莲顺、莲云、莲薇、前埔北、莲丰、侨福、瑞景、莲翔、何厝、前埔、洪文、西林、塔埔、岭兜、前埔南18个社区。 嘉莲街道面积4.48平方千米，户籍人口53347人，辖盈翠、莲花北、莲坂、莲西、莲兴、莲花五村、长青、松柏、莲秀、华福10个社区。 鼓浪屿街道面积1.91平方千米，户籍人口15373人，辖龙头、内厝2个社区。
2010年第六次人口普查，思明区常住总人口929998人，其中：厦港街道42596人，中华街道36899人，滨海街道61611人，鹭江街道65298人，开元街道91985人，梧村街道126868人，赏筜街道166296人，莲前街道216122人，嘉莲街道108081人，鼓浪屿街道14242人。