番禺建县之初,境域广阔。北隔洌江与中宿(今清远)相邻,东与博罗(今博罗、惠阳一带)相接,西与四会(今四会、鹤山一带)相连,南止于滨海之地,相当于现县境的十多倍。
自汉朝建安六年(201年)至清朝康熙二十五年(1686年)的近1500年间,先后析出增城、东官(东莞)、怀化、熙安、南海、从化、花县(今广州市花都区)等,并由这些县再析出龙门、香山(中山)、新安(宝安)、顺德、三水等县以及香港、澳门地区。在历史上番禺两度并入南海计有110年,三度成为南越、南汉、南明的小国之都,共148年。自1686年(清康熙二十五年)析地建花县后,至1921年广州建市的235年间境域基本没有变动。以当时县学宫(今广州农讲所)为中心,正北48里(华里)至花县界,正南35里至顺德县界,正东51.5里至增城县界,正西1.5里至南海县界,东北70.5里至从化县界,东南75里至东莞县界,西北2里及西南3.5里至南海县界。
1921年(民国10年)广州正式建市,捕属(广州市东半部)及河南街区划为市区。其后数年,近郊乡村相继划属广州市区。
1949年建国后,分数次将禺北、禺东(现白云区、天河区、黄埔区、萝岗区)一带划入广州市区。
1959年,原属中山县的大岗、万顷沙、南沙、黄阁、珠江农场划归番禺。
2005年4月28日,国务院批准(国函[2005]35号)同意设立广州市南沙区:将番禺区的南沙街道和万顷沙镇、横沥镇、黄阁镇,灵山镇部分区域,东涌镇部分区域共544.12平方公里划归南沙区管辖。
现番禺区为海珠区以南,沙湾河以北及南部一部分,面积为786.15平方公里。