大連軌道交通在大連的歷史可以追溯到1903年。當時的沙俄統(tǒng)治者出資在今大連火車站與寺兒溝住區(qū)之間鋪設(shè)了一條有軌電車線路，這就是今日201路的前身，也是大連軌道交通歷史的開端。后來，由于戰(zhàn)爭原因，這條線路在日本接管以后一度被廢，直到1945年抗戰(zhàn)勝利后，大連市才相繼恢復了有軌2路(今201路)、有軌4路(今202路)、有軌5路(并入201路之前的203路)。

1909年9月25日，滿鐵運輸部電氣作業(yè)所在當時已處于日本統(tǒng)治下的大連開通了第一條有軌電車試驗線路，標志著大連有軌電車和公共交通的開始，使大連成為全中華地區(qū)最早擁有有軌電車和公交的城市之一。該線路由電氣游園(原動物園，今中心裕景)經(jīng)大正通(今中山路、人民路)至大棧橋(今港灣橋)，單程2.45公里。車輛為30臺11型電車，車體由美國布列斯頓制造，底盤由英國蒙天吉布森制造，電氣部分由德國制造，為木制復車臺，每輛車定員72人，滿載145人，當時俗稱美國大木籠子。此后不斷開辟新電車線路，于民主廣場和解放廣場建成兩座軌線所。至1945年，電車共有11條線路，三個營業(yè)所，兩個維修廠。大連人號輕軌電車(輕軌非有軌)1945年，蘇聯(lián)紅軍從日本手中接收大連，1946年4月1日接收大連都市交通株式會社并改造為大連市交通公司。70年代，由于城市發(fā)展需要，開始大范圍拆除有軌電車。其中沙河口-周水子段3路有軌電車改為當時的3路汽車(今BRT1路)，今15路汽車即為當時有軌1路電改汽的線路。

1980年6月，有軌2路和有軌5路實現(xiàn)聯(lián)運，1983年，201路名稱正式出現(xiàn)。同年，有軌4路正式改稱202路，運行線路為興工街-黑石礁。1985年4月27日，201路正式拆分為兩條線:沙河口火車站-大連火車站間的路線為201路，大連火車站-寺兒溝住區(qū)之間線路命名為203路。1996年夏季，3條線路先后宣布實行準無人售票。

2002年12月1日，202路將終點延伸至今天的河口軟件園，以后又進一步延伸至小平島前，形成了今天的線路。2002年11月8日，快軌3號線試通車，一年后正式運營。2006年開始有軌電車201、203分別開始軌道改造。2007年年末改造完成后，201、203兩線重新合并，取消了沙河口火車驛站，起止站改為興工街-海之韻公園，成為今天的201路。

大連地鐵的設(shè)想最初提出于1980年代。1987年，大連提出了地下、地面及高架線路相結(jié)合的城市軌道交通規(guī)劃方案，線路全長82.4公里，并寫入了《大連城市總體規(guī)劃》(1990-2010)。但由于對大連能否有能力修建、運營地鐵有疑問，加之當時的宏觀調(diào)控，大連地鐵項目并未能實現(xiàn)。

大連修建地鐵最新的一次嘗試始于2005年。當年，大連再次提出修建地鐵，依據(jù)《大連市城市總體規(guī)劃》和《大連城市發(fā)展規(guī)劃》，提出了包含以《大連市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃方案》規(guī)劃為基礎(chǔ)的的1號線、2號線，以及連接市區(qū)與旅順口區(qū)的新4號線的近期(2009-2016)規(guī)劃建設(shè)的大連地鐵一期工程。2009年7月，大連市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2009-2016)方案通過審批。

2009年1月，大連市地鐵工程建設(shè)指揮部正式成立。2009年3月，大連市地鐵工程建設(shè)指揮部開始面向全國征集大連地鐵標志設(shè)計，最終河北承德人吳禹征的設(shè)計方案獲選。

2009年7月25日上午，大連地鐵奠基儀式在港灣廣場舉行，開工建設(shè)兩個試驗段。2010年3月5日，大連市政府召開地鐵開工動員大會，宣布大連地鐵正式全線開工，同時大連地鐵最終設(shè)計方案確定。估算總投資287.38億元，每公里控制投資為4億元;其中1號線投資100.16億元，2號線投資187.22億元。截至2010年5月，大連地鐵全部26個標段均已開始施工。

大連地鐵原計劃在2012年年底前建成通車，投入試運營;實際上大連地鐵2號線一期工程于2015年5月22日通車。

2014年6月10日大連市城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃(2014-2020年)環(huán)境影響評價第二次公示。