1956年分设二十里乡、红旗乡、水源乡。

1958年将二十里乡、红旗乡、水源乡合并为二十里堡公社。

1983年将二十里堡公社改为二十里堡乡。

1993年将二十里堡乡改为二十里堡镇，辖二十里村、广宁寺村、姜家村、夏家村。

1996年，面积95平方千米，人口2.9万人，辖二十里、十三里、富岭、韩家、前半拉山、后半拉山、刘半沟、广宁寺、三台子、茶房身、钟家、夏家、三房身、刘家店、初家、赵家、红旗17个行政村。

2002年，二十里堡镇[210213105]辖二十里、十三里、前半拉、韩家、后半拉、广宁寺、茶房身、刘半沟、红旗、赵家、初家、三台子、刘家店、三房身、钟家、富岭、夏家17个行政村，97个村民小组。

2005年，撤镇设立街道210213014]将原有的二十里村、十三里村、前半拉村、韩家村、后半拉村、广宁寺村、茶房身村、刘半沟村、红旗村、赵家村、初家村、三台子村、刘家店村、三房身村、钟家村、富岭村、夏家村17个行政村合并成11个社区，辖二十里社区、十三里社区、前半拉社区、韩家社区、广宁寺社区、刘半沟社区、赵家社区、三台子社区、三房身社区、钟家社区、富岭社区。

2009年12月，经大连市人民政府批准，二十里堡街道交由大连保税区托管。

2010年4月9日，大连市政府宣布启动新市区管理体制改革，二十里堡街道划入大连市新市区。

2014年6月23日，《国务院关于同意设立大连金普新区的批复》（国函〔2014〕76号）决定，同意设立大连金普新区。大连金普新区位于辽宁省大连市中南部，范围包括大连市金州区全部行政区域和普兰店区部分地区，总面积约2,299平方公里。