巢湖专区是安徽省在20世纪设立的行政区划单位，曾两度建制。1949年4月21日设立时隶属皖北行署巢湖专区，1952年随皖北行署区撤销而改属芜湖专区。1965年7月经国务院批准复设，辖巢县、无为县、含山县、和县、庐江县五县。1971年更名为巢湖地区后保持原有行政架构，1984年巢县改制为县级巢湖市仍属该行政区域管辖。随着1999年地级巢湖市设立，原专区建制彻底退出历史舞台。

1949年4月21日，根据皖北行署区行政区划调整方案，巢县正式隶属皖北行署巢湖专区。专区机关驻巢县，辖巢县、无为县、含山县、和县、庐江五县，系中华人民共和国成立初期皖江地区重要行政建制。

1952年1月30日，根据中央人民政府关于调整安徽省行政区划的批复，巢湖专区建制撤销。原辖五县1952年改属芜湖专区。

1965年7月14日，国务院下发《关于安徽省设立巢湖专区的批复》，重新设立巢湖专区。此次复设后辖境与1949年建制时期完全一致，仍辖巢县、无为县、含山县、和县、庐江县五县。

专区机关延续驻巢县的传统，行政区域总面积约9286平方公里（1965年数据）。此次建制延续至1971年，经安徽省革命委员会批准更名为巢湖地区。

1971年3月29日，巢湖专区正式更名为巢湖地区，行政隶属关系不变。此次更名未涉及辖区调整，仍保持五县建制。

1984年1月，国务院批准巢县撤县设市，设立县级巢湖市，仍属巢湖地区。新设立的县级市仍隶属巢湖地区管辖。

1999年7月9日，根据国务院《关于同意安徽省撤销巢湖地区设立地级巢湖市的批复》，原县级巢湖市改设为居巢区，隶属地级巢湖市。新设立的地级巢湖市下辖居巢区和四县，原巢湖专区所辖庐江县划归合肥市代管。

2011年8月22日，国务院批复撤销地级巢湖市建制。原居巢区改设县级巢湖市，由合肥市代管，标志着巢湖专区建制沿革的最终完成。