广东肇庆高新技术产业开发区的历史可以追溯至1958年，当时成立了广东省大旺华侨农场，初衷是接纳从广州、汕头等地以及马来西亚、印尼、泰国、越南等国归来的华侨工人。农场在初期的建设中，积极安置了大量海外归侨，为农场发展奠定了基础。
1978年至1979年间，农场接纳了旅越难侨6376人，农场名称也随之改为广东省大旺华侨农场。在此期间，农场的管理和归属经历了多次调整，曾受三水、四会、肇庆市农委和省农垦厅的管辖。1988年，农场下放至肇庆市管理，进一步推动了其经济发展。1992年，大旺地区被设立为大旺综合经济开发区，赋予了县一级的行政和经济管理职能。
2001年底，一个历史性的转变发生，肇庆高新技术产业开发区选择大旺园区作为新址，与大旺综合经济开发区合并，形成"一区两园"的模式。肇庆高新区管委会作为市政府的派出机构，负责大旺华侨农场的土地开发及农业、林业、水利、畜牧、水产等领域的管理工作，这标志着高新区在肇庆市经济发展中扮演了重要角色。
肇庆高新技术产业开发区是1998年经省政府批准设立的省级高新区，享有地市一级的经济管理和行政审批权。2001年底经省政府批准扩园迁址到大旺，所在地总面积98平方公里，首期规划建设面积25平方公里。2004年7月，省政府决定把肇庆高新区建设成为广东省吸收外资重点工业园区和广东省山区吸收外资示范区，并成立了广东省肇庆高新区规划建设协调领导小组，出台了六项扶持政策大力支持肇庆高新区加快发展。