อำเภอปากเกร็ดในครั้งแรกมีฐานะเป็นแขวงเรียกว่า แขวงตลาดขวัญ ตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2427 และต่อมาก็ได้รับการยกฐานะเป็น อำเภอปากเกร็ด มีพระรามัญนนทเขตต์คดี (เนียม นนทนาคร) เป็นนายอำเภอคนแรก ตั้งที่ว่าการอำเภออยู่ในที่ธรณีสงฆ์วัดสนามเหนือ ต่อมาจึงได้ย้ายที่ว่าการอำเภอไปตั้งที่หมู่ที่ 2 ตำบลปากเกร็ด ในสมัยที่หลวงรามัญนนทเขตต์คดี (เจ็ก นนทนาคร) บุตรชายของพระรามัญนนทเขตต์คดี (เนียม นนทนาคร) ขึ้นเป็นนายอำเภอ

เมื่อปี พ.ศ. 2463 กระทรวงนครบาลได้โอนตำบลอ้อมเกร็ด (เปลี่ยนชื่อมาจากตำบลบางบัวทอง) และตำบลบางพลับจากอำเภอบางบัวทอง กับโอนตำบลท่าอิฐจากอำเภอนนทบุรีมาขึ้นกับอำเภอ เพื่อความเหมาะสมด้านการปกครอง[6] ณ ปี พ.ศ. 2470 อำเภอปากเกร็ดจึงมีท้องที่การปกครองรวม 13 ตำบล ได้แก่ ตำบลบ้านปากเกร็ด ตำบลบางพูด ตำบลบ้านใหม่ตลาดเนื้อ ตำบลสีกัน ตำบลสองห้อง (ทุ่งสองห้อง) ตำบลบางตลาดฝั่งเหนือ (บางตลาด) ตำบลเกาะเกร็ด ตำบลท่าอิฐ ตำบลอ้อมเกร็ด ตำบลบางพลับ ตำบลบ้านแหลมใหญ่ (คลองพระอุดม) ตำบลบางตะไนย์ และตำบลคลองข่อย[7]

เดิมอำเภอปากเกร็ดมีอาณาเขตทางด้านตะวันออกติดต่อกับอำเภอบางเขน จังหวัดพระนครโดยใช้คลองเปรมประชากรตั้งแต่คลองบางตลาดขึ้นไปจนถึงคลองบ้านใหม่ตลาดเนื้อเป็นเส้นแบ่งเขตเป็นเส้นแบ่งเขต[8] จนกระทั่งในวันที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2475 ทางราชการได้โอนตำบลทุ่งสองห้องจากอำเภอปากเกร็ด (ซึ่งรวมพื้นที่ตำบลสีกันเดิมไว้ด้วย) พร้อมกับตำบลลาดโตนดจากอำเภอนนทบุรีไปอยู่ในท้องที่ปกครองของอำเภอบางเขน เพื่อเพิ่มความสะดวกในการตรวจตราของเจ้าหน้าที่และความสะดวกในการติดต่อราชการของประชาชน[9] คลองประปาจึงกลายเป็นแนวแบ่งเขตการปกครองระหว่างจังหวัดทั้งสองแทนคลองเปรมประชากรมาจนถึงทุกวันนี้

จนกระทั่งในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2486 จังหวัดนนทบุรีถูกยุบลงเนื่องจากขณะนั้นเกิดปัญหาสภาวะเศรษฐกิจตกต่ำ อำเภอปากเกร็ดย้ายไปขึ้นกับจังหวัดพระนคร จนกระทั่งในวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2489 ได้มีการจัดตั้งจังหวัดนนทบุรีขึ้นมาอีกครั้ง[10] อำเภอปากเกร็ดจึงกลับมาอยู่ในการปกครองของทางจังหวัดนับแต่นั้น

ตลอดเวลาที่ผ่านมา มีการปรับปรุงเขตการปกครองระดับตำบลภายในท้องที่อำเภอปากเกร็ดอยู่เนือง ๆ เช่น ยุบตำบลบ้านใหม่ตลาดเนื้อรวมเข้ากับตำบลบางพูด ยุบตำบลบางพลับรวมเข้ากับตำบลอ้อมเกร็ด เป็นต้น จนกระทั่งในวันที่ 8 พฤษภาคม พ.ศ. 2490 กระทรวงมหาดไทยได้เปลี่ยนแปลงเขตตำบลเดิมและตั้งตำบลใหม่อีกครั้ง โดยแยกพื้นที่บางส่วนจากตำบลปากเกร็ดตั้งเป็นตำบลบางตลาด แยกพื้นที่บางส่วนจากตำบลบางพูดตั้งเป็นตำบลบ้านใหม่ รวมพื้นที่บางส่วนจากตำบลบางตะไนย์และอ้อมเกร็ดตั้งเป็นตำบลคลองพระอุดม และแยกพื้นที่บางส่วนจากตำบลอ้อมเกร็ดตั้งเป็นตำบลบางพลับ มีผลตั้งแต่วันที่ 1 มิถุนายน ปีเดียวกัน[11]

ต่อมาอำเภอปากเกร็ดได้มีการย้ายที่ว่าการอำเภอมาตั้งริมถนนแจ้งวัฒนะ หมู่ที่ 5 ตำบลปากเกร็ด เมื่อปี พ.ศ. 2505 เพื่อให้ประชาชนมาติดต่อราชการได้สะดวกยิ่งขึ้น และในวันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2532 กระทรวงมหาดไทยได้ประกาศแยกพื้นที่ทางทิศตะวันออกของตำบลปากเกร็ดตั้งเป็นตำบลคลองเกลือ โดยให้มีผลตั้งแต่วันที่ 16 มกราคม ปีเดียวกัน[12] ท้องที่อำเภอปากเกร็ดจึงประกอบด้วย 12 ตำบลจนถึงปัจจุบัน