เขตวังทองหลาง เป็น 1 ใน 50 เขตการปกครองของกรุงเทพมหานคร อยู่ในกลุ่มเขตกรุงเทพกลาง สภาพโดยทั่วไปเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยหนาแน่นปานกลางและหนาแน่นน้อย โดยมีย่านการค้าหนาแน่นทางด้านตะวันตกเฉียงเหนือของพื้นที่
ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยา (ฝั่งพระนคร) มีอาณาเขตติดต่อกับเขตต่าง ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกา ดังนี้
พื้นที่เขตวังทองหลางในอดีตเป็นส่วนหนึ่งของทุ่งบางกะปิ ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของตัวพระนคร ห่างออกไปประมาณ 16 กิโลเมตร ถือเป็นเขตชานเมืองซึ่งส่วนใหญ่เป็นทุ่งนาเวิ้งว้างแต่มีความอุดมสมบูรณ์ โดยเฉพาะที่ตั้งชุมชนบริเวณคลองแสนแสบซึ่งมีลักษณะคดโค้งเป็นห้วงน้ำลึกหรือ "วัง" ขนาดใหญ่ ตลอดริมฝั่งคลองในช่วงนี้รวมไปถึงคลองเจ้าคุณสิงห์จะมีต้นทองหลาง (ทองหลางน้ำ) ขึ้นอยู่เป็นจำนวนมาก นอกจากนี้ ที่ดินส่วนใหญ่ยังเป็นทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์ ผู้คนจึงเรียกพื้นที่แถบนี้ว่า "วังทองหลาง" อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันได้มีการแบ่งและจัดตั้งพื้นที่การปกครองในระดับแขวงขึ้นใหม่ ส่งผลให้ชื่อและท้องที่แขวงวังทองหลางทุกวันนี้ไม่มีความเกี่ยวข้องกับย่านวังทองหลางดั้งเดิมอีกต่อไป
ตำบลวังทองหลาง ได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นท้องที่การปกครองท้องที่หนึ่งของอำเภอบางกะปิ โดยกระทรวงมหาดไทยได้ขยายเขตสุขาภิบาลบางกะปิให้ครอบคลุมถึงตำบลนี้ด้วยในปี พ.ศ. 2506 ในปี พ.ศ. 2514 จังหวัดพระนครถูกยุบรวมกับจังหวัดธนบุรี เปลี่ยนฐานะเป็นนครหลวงกรุงเทพธนบุรี และในปี พ.ศ. 2515 จึงเปลี่ยนแปลงฐานะเป็นกรุงเทพมหานคร ซึ่งได้เปลี่ยนคำเรียกเขตการปกครองใหม่ด้วย ตำบลวังทองหลางได้รับการเปลี่ยนแปลงฐานะเป็น แขวงวังทองหลาง อยู่ในการปกครองของเขตบางกะปิ
จนกระทั่งในวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2540 กระทรวงมหาดไทยได้ประกาศเปลี่ยนแปลงพื้นที่เขตการปกครองใหม่ โดยรวมพื้นที่แขวงวังทองหลาง พื้นที่บางส่วนของแขวงคลองจั่น เขตบางกะปิ และพื้นที่บางส่วนของแขวงลาดพร้าว เขตลาดพร้าว จัดตั้งเป็น เขตวังทองหลาง เพื่อประโยชน์แก่การปกครอง การให้บริการของรัฐ และความสะดวกของประชาชน และในวันที่ 7 พฤศจิกายน ปีเดียวกัน ทางกรุงเทพมหานครก็ได้ประกาศตั้งแขวงวังทองหลางเต็มพื้นที่เขตวังทองหลางอย่างเป็นทางการ เพื่อความชัดเจนในการปกครอง โดยประกาศทั้ง 2 ฉบับมีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 21 พฤศจิกายน ปีเดียวกัน ซึ่งเป็นวันเดียวกับที่สำนักงานเขตวังทองหลางได้เปิดให้บริการเป็นครั้งแรกพร้อมกับสำนักงานเขตแยกใหม่ทางฝั่งพระนครอีก 5 แห่ง ได้แก่ เขตสายไหมเขตคันนายาวเขตสะพานสูงเขตหลักสี่ และเขตคลองสามวา
ต่อมาในวันที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2545 กระทรวงมหาดไทยประกาศเปลี่ยนแปลงพื้นที่เขตลาดพร้าวและเขตวังทองหลาง โดยแบ่งพื้นที่เขตวังทองหลางเฉพาะทางฟากเหนือของถนนสังคมสงเคราะห์ไปรวมกับแขวงลาดพร้าว เขตลาดพร้าวแทน มีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 11 มีนาคม ปีเดียวกัน ทั้งนี้ เพื่ออำนวยความสะดวกแก่ประชาชนในพื้นที่ดังกล่าวที่จะไปติดต่อราชการ
วันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2552 หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครได้ลงนามในประกาศเปลี่ยนแปลงพื้นที่แขวงวังทองหลาง และตั้งแขวงสะพานสอง แขวงคลองเจ้าคุณสิงห์ และแขวงพลับพลา เขตวังทองหลาง โดยมีผลใช้บังคับเมื่อวันที่ 21 กันยายน ปีเดียวกัน ส่งผลให้ปัจจุบัน เขตวังทองหลางแบ่งหน่วยการปกครองย่อยออกเป็น 4 แขวง (khwaeng) โดยใช้ถนนลาดพร้าวและถนนประดิษฐ์มนูธรรมเป็นเส้นแบ่งเขต ได้แก่
