เขตสวนหลวงเดิมมีฐานะเป็น ตำบลสวนหลวง เป็นเขตการปกครองของอำเภอพระโขนง จังหวัดพระประแดง ต่อมาในปี พ.ศ. 2470 พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้โอนอำเภอพระโขนงรวมทั้งตำบลสวนหลวงมาขึ้นกับจังหวัดพระนคร[2] โดยตำบลสวนหลวงได้กลายเป็นเป็นท้องที่หนึ่งในเขตสุขาภิบาลประเวศที่ตั้งขึ้นใหม่ในปี พ.ศ. 2506[3] จนกระทั่งได้รับการโอนไปเป็นท้องที่ของเทศบาลนครกรุงเทพตั้งแต่ปี พ.ศ. 2508[4]

ในปี พ.ศ. 2514 จังหวัดพระนครถูกรวมเข้ากับจังหวัดธนบุรี เปลี่ยนฐานะเป็นนครหลวงกรุงเทพธนบุรี[5] และในปี พ.ศ. 2515 จึงเปลี่ยนแปลงฐานะเป็นกรุงเทพมหานคร[6] ซึ่งได้เปลี่ยนคำเรียกเขตการปกครองใหม่ด้วย ตำบลสวนหลวงได้รับการเปลี่ยนแปลงฐานะเป็น แขวงสวนหลวง เป็นพื้นที่การปกครองของสำนักงานเขตพระโขนง

ภายหลังท้องที่เขตพระโขนงมีความเจริญและมีประชากรหนาแน่นขึ้น พื้นที่บางแห่งอยู่ไกลจากสำนักงานเขตมาก ทำให้ไม่สะดวกต่อการบริการประชาชน ในวันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2532 กรุงเทพมหานครจึงได้ตั้งสำนักงานเขตพระโขนง สาขา 3 (สวนหลวง) ดูแลพื้นที่แขวงสวนหลวง[7] และในวันที่ 9 พฤศจิกายน ปีเดียวกัน กระทรวงมหาดไทยได้แบ่งพื้นที่ทางทิศตะวันออกของเขตพระโขนงตั้งเป็นเขตประเวศ แบ่งออกเป็น 4 แขวงซึ่งรวมแขวงสวนหลวงไว้ด้วย[8] เนื่องจากยังไม่เหมาะสมที่จะยกฐานะขึ้นเป็นเขตใหม่ จึงให้คงฐานะเป็นสำนักงานเขตสาขาไว้ก่อน[7] สำนักงานเขตพระโขนง สาขา 3 จึงเปลี่ยนชื่อเป็นสำนักงานเขตประเวศ สาขาสวนหลวง[9]

จนกระทั่งในวันที่ 8 ตุลาคม พ.ศ. 2536 กระทรวงมหาดไทยจึงประกาศเปลี่ยนแปลงพื้นที่เขตการปกครองใหม่ โดยรวมพื้นที่แขวงสวนหลวง บางส่วนของแขวงประเวศ เขตประเวศ และบางส่วนของแขวงคลองตัน บางส่วนของแขวงพระโขนง เขตคลองเตย มาจัดตั้งเป็น เขตสวนหลวง เพื่อประโยชน์แก่การปกครอง การให้บริการของรัฐ และความสะดวกของประชาชน และในวันที่ 21 ตุลาคม ปีเดียวกัน กรุงเทพมหานครก็ได้ประกาศตั้งแขวงสวนหลวงเต็มพื้นที่เขต โดยประกาศทั้ง 2 ฉบับเริ่มมีผลบังคับใช้ในวันเดียวกันคือวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2537[10][11]