ดอนเมือง เป็นพื้นที่ที่ราบสูงน้ำท่วมไม่ถึง อยู่ทางตอนเหนือของกรุงเทพมหานคร เดิมเป็นพื้นที่ป่าสะแกและทุ่งนา เป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าต่าง ๆ เช่น ช้าง เป็นต้น เดิมพื้นที่บริเวณนี้มีชื่อเรียกว่า ดอนอีเหยี่ยว เนื่องจากมีนกเหยี่ยวและนกแร้งอาศัยหากินอยู่เป็นจำนวนมาก มีจำนวนประชากรอาศัยอยู่ราว 50 หลังคาเรือน โดยมากจะอาศัยอยู่ตามริมท่าอากาศยานดอนเมืองในปัจจุบัน และริมคลองเปรมประชากร การคมนาคมมีแต่เพียงทางรถไฟที่จะเข้ากรุงเทพมหานคร หรือออกไปสู่ต่างจังหวัดเท่านั้น
ต่อมาในปี พ.ศ. 2469 ทางการได้พิจารณาจัดตั้งกองการบิน สังกัดกองทัพบกขึ้น ซึ่งภายหลังได้ยกฐานะเป็นกองทัพอากาศ พร้อมทั้งได้ขอพระราชทานเปลี่ยนชื่อจากดอนอีเหยี่ยวเป็น ดอนเมือง โดยอยู่ในฐานะตำบลดอนเมืองและต่อมาเป็นตำบลตลาดบางเขน อำเภอบางเขน จังหวัดพระนคร
จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2515 ได้มีประกาศคณะปฏิวัติจัดตั้งกรุงเทพมหานครขึ้นแทนที่นครหลวงกรุงเทพธนบุรีซึ่งเกิดจากการรวมกันของจังหวัดพระนครและจังหวัดธนบุรี อำเภอบางเขนได้รับการเปลี่ยนแปลงฐานะเป็นเขตบางเขน ส่วนตำบลต่าง ๆ ในท้องที่ก็มีฐานะเป็นแขวง
ภายหลังพื้นที่เขตบางเขนมีความเจริญและมีประชากรหนาแน่นขึ้น พื้นที่บางแห่งอยู่ไกลจากสำนักงานเขต กระทรวงมหาดไทยจึงได้รวมแขวงสีกัน แขวงทุ่งสองห้อง และแขวงตลาดบางเขนจัดตั้ง เขตดอนเมือง ในวันที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2532 จากนั้นก็ได้มีประกาศกระทรวงมหาดไทยเปลี่ยนแปลงพื้นที่เขตดอนเมืองและจัดตั้งเขตหลักสี่เมื่อวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2540 ทำให้แขวงตลาดบางเขนถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน คือส่วนที่แยกไปรวมกับเขตหลักสี่กับส่วนที่ยังอยู่ในเขตดอนเมือง ต่อมากรุงเทพมหานครจึงประกาศจัดตั้งแขวงสีกันเต็มพื้นที่เขตดอนเมือง โดยรวมพื้นที่แขวงตลาดบางเขนเดิมเข้าไว้ด้วยเพื่อความชัดเจนในการปกครอง
เนื่องด้วยยังไม่มีประกาศกำหนดแนวพื้นที่แขวงให้มีความชัดเจนแน่นอน ทำให้เกิดความสับสน แก่ประชาชนและเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงาน กรุงเทพมหานครจึงเปลี่ยนแปลงพื้นที่แขวงสีกัน และตั้งแขวงดอนเมืองและแขวงสนามบินขึ้นมาเมื่อปี พ.ศ. 2552
