เขตคลองสาน เป็น 1 ใน 50 เขตการปกครองของกรุงเทพมหานคร อยู่ในกลุ่มเขตกรุงธนบุรี ซึ่งถือเป็นเขตอนุรักษ์เมืองเก่า แหล่งท่องเที่ยวเชิงประวัติศาสตร์และศิลปวัฒนธรรมทางฝั่งธนบุรี
ตั้งอยู่บริเวณตะวันออกสุดของ ฝั่งธนบุรี มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่การปกครองต่าง ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกาดังนี้
เขตคลองสานเดิมมีฐานะเป็น อำเภอบางลำภูล่าง อยู่ในเขตปกครองของจังหวัดธนบุรี และได้เปลี่ยนชื่อเป็น อำเภอบุปผาราม ต่อมาพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวได้โปรดเกล้าฯ ให้เปลี่ยนนามอำเภอบุปผารามเป็น อำเภอคลองสาน ในปี พ.ศ. 2459 เนื่องจากมีขณะนั้นที่ตั้งอำเภออยู่ที่วัดทองนพคุณในเขตตำบลคลองสาน
ในปี พ.ศ. 2481 ได้มีประกาศสำนักนายกรัฐมนตรียุบรวมอำเภอและยุบอำเภอลงเป็นกิ่งอำเภอ โดยอำเภอคลองสานได้ถูกลดฐานะลงเป็น กิ่งอำเภอคลองสาน ขึ้นกับอำเภอบางยี่เรือ (พ.ศ. 2482 อำเภอบางยี่เรือได้เปลี่ยนชื่อเป็นอำเภอธนบุรี)
ต่อมาในพื้นที่กิ่งอำเภอคลองสานมีจำนวนประชากรเพิ่มขึ้น ในปี พ.ศ. 2500 จึงได้มีพระราชกฤษฎีกาตั้ง อำเภอคลองสาน ขึ้นอีกครั้ง
ครั้นในปี พ.ศ. 2514 ได้มีประกาศคณะปฏิวัติให้รวมจังหวัดพระนครกับจังหวัดธนบุรีเข้าเป็นจังหวัดนครหลวงกรุงเทพธนบุรีและมีฐานะเป็นกรุงเทพมหานครในปี พ.ศ. 2515 แบ่งพื้นที่ออกเป็นเขตและแขวงแทนอำเภอและตำบล อำเภอคลองสานจึงเปลี่ยนฐานะเป็น เขตคลองสาน กรุงเทพมหานคร