โดยเริ่มแรกนั้น ท้องที่เขตทวีวัฒนาอยู่ในการปกครองของอำเภอตลิ่งชันของจังหวัดธนบุรี โดยเป็นส่วนหนึ่งของตำบลศาลาธรรมสพน์ (เดิมเรียกว่าตำบลศาลาทำศพ) เนื่องจากตำบลนี้มีอาณาเขตกว้างขวางและมีประชากรเพิ่มขึ้น กระทรวงมหาดไทยจึงได้โอนพื้นที่ 7 หมู่บ้านทางทิศใต้ของตำบลนี้มาจัดตั้งเป็น ตำบลทวีวัฒนา ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2500

ภายหลังได้มีการยุบรวมจังหวัดธนบุรีและจังหวัดพระนคร เปลี่ยนฐานะเป็นจังหวัดนครหลวงกรุงเทพธนบุรี และต่อมาเปลี่ยนเป็นกรุงเทพมหานคร ซึ่งได้เปลี่ยนการเรียกตำบลและอำเภอใหม่ ตำบลทวีวัฒนาจึงได้รับการเปลี่ยนแปลงฐานะเป็น แขวงทวีวัฒนา เขตตลิ่งชัน กรุงเทพมหานคร

ต่อมาท้องที่แขวงทวีวัฒนาและแขวงศาลาธรรมสพน์ (รวมกับท้องที่แขวงฉิมพลี แขวงบางระมาด แขวงบางพรม และแขวงบางเชือกหนัง เฉพาะทางฟากตะวันตกของถนนกาญจนาภิเษก) ก็ได้รับการยกฐานะขึ้นเป็น เขตทวีวัฒนา กรุงเทพมหานคร ตามประกาศกระทรวงมหาดไทย เปลี่ยนแปลงพื้นที่เขตตลิ่งชันและจัดตั้งเขตทวีวัฒนา มีผลตั้งแต่วันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2541

ที่ตั้งและอาณาเขต

ตั้งอยู่บนพื้นที่ฝั่งขวาแม่น้ำเจ้าพระยาของกรุงเทพมหานครหรือฝั่งธนบุรี มีอาณาเขตติดต่อเรียงตามเข็มนาฬิกาดังนี้

ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอบางกรวย (จังหวัดนนทบุรี) มีคลองมหาสวัสดิ์เป็นเส้นแบ่งเขต
ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตตลิ่งชัน มีถนนกาญจนาภิเษกฝั่งตะวันออกเป็นเส้นแบ่งเขต
ทิศใต้ ติดต่อกับเขตบางแคและเขตหนองแขม มีคลองบางเชือกหนัง คลองทวีวัฒนา และคลองบางไผ่เป็นเส้นแบ่งเขต
ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอสามพรานและอำเภอพุทธมณฑล (จังหวัดนครปฐม)

ที่มาของชื่อเขต

สำนักงานเขตทวีวัฒนาตั้งชื่อตามคลองทวีวัฒนา เป็นคลองที่มีความยาวมาก ไหลผ่านพื้นที่ของเขตในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้