洞头区辖6个街道、1个镇、1个乡：北岙街道、灵昆街道、东屏街道、元觉街道、霓屿街道、昆鹏街道、大门镇、鹿西乡（其中灵昆街道、昆鹏街道由浙江温州海洋经济发展示范区代管）。区政府驻北岙街道县前路。

1953年，置洞头县。1981年，改隶浙江省温州市。2015年，撤销洞头县，设立洞头区。洞头素有“百岛之县”“东海明珠”美称，是海霞故乡，曾因先锋女子民兵连和《海霞》电影扬名中国，是全国唯一以区域冠名的国家AAAA级旅游景区，是中国唯一以区域命名的4A级旅游景区，拥有“中国历史文化名楼”望海楼和“神州海上第一屏”的半屏山。