Quận Ngũ Hành Sơn được thành lập từ khi thành phố Đà Nẵng tách ra từ tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng thành đơn vị hành chính trực thuộc Trung ương (tháng 01/1997) trên cơ sở 1 phường của thành phố Đà Nẵng (cũ) và 2 xã của huyện Hòa Vang; tạo thành quận Ngũ Hành Sơn.
Quận Ngũ Hành Sơn nằm về phía đông nam của thành phố Đà Nẵng, phía đông giáp với biển Đông có dải cát dài 12km, rộng 1km dọc bờ biển; Phía tây giáp với huyện Hòa Vang là đồng ruộng xen kẽ với bãi bồi, có sông Cẩm Lệ bao quanh nối với sông Hàn đổ ra biển với chiều dài khoảng 15km, phía bắc giáp với quận Hải Châu và Sơn Trà, phía nam giáp tỉnh Quảng Nam.
Quận Ngũ Hành Sơn có bờ biển dài, sạch, đẹp, hầu như còn hoang sơ và chưa bị ô nhiễm; có quần thể Ngũ Hành Sơn là danh thắng nổi tiếng đã được Nhà nước xếp hạng di tích lịch sử quốc gia. Nằm trên tuyến đường giao thông chính giữa thành phố Đà Nẵng với phố cổ Hội An của tỉnh Quảng Nam, quận Ngũ Hành Sơn có vị trí và điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các loại hình du lịch, nghỉ dưỡng.
Đây còn là địa bàn thuận lợi cho việc phát triển, mở rộng không gian đô thị của thành phố về phía đông nam.