桃源街道的名称源于辖区内的大型住宅区桃源村，该村由深圳市政府于1996年建设，街道也因此得名。桃源街道成立于2002年6月，位于深圳市南山区东北部，辖区总面积35平方公里。其地理位置东至塘朗山，与福田区梅林街道相连；西临西丽水库和大沙河，与西丽街道接壤；南至北环路，与沙河街道毗邻；北靠羊台山，与宝安区龙华街道相接。辖区内山环水抱，风景秀丽，日照充足，雨量充沛，自然资源丰富，生态环境优美，旅游资源得天独厚。地势呈现北高南低的特征，北部和东南部属塘朗山丘陵地形，中南部则属于大沙河台地地形。辖区水资源丰富，大沙河、长岭皮河等多条河流流经此地。

桃源街道的重要特色之一是拥有深圳大学城，包括清华大学研究生院、北京大学研究生院、哈尔滨工业大学研究生院等国内顶尖高校的研究生院，以及正在建设中的南方科技大学，这使该区域成为深圳重要的高等教育与科研聚集地。在行政区划方面，截至2009年，桃源街道下辖龙光、珠光、平山、塘朗、福光、长源、桃源、龙辉、龙联、大学城、峰景、龙珠共12个社区居委会，并设有12个社区工作站。其中龙光、珠光、平山、塘朗、福光、长源6个为农城化社区，桃源、龙辉、龙联、大学城、峰景、龙珠6个为纯居民社区。

在文化旅游方面，辖区内拥有多个重要历史与文化地标。长源革命烈士纪念碑建于1985年，由长源人民建设，2005年进行了迁建，现位于桃源街道长源社区寄山桃花园，占地面积200平方米，是为纪念1937年至1949年解放战争期间牺牲的烈士而建。此外，还有屋背岭遗址，位于南方科技大学校园内，其发现增强了考古学界对南海海边先秦时期人类聚落特点的新认识，是探索环珠三角地区商周时期考古学文化与其他地区考古学文化交流的重要依据。

桃源街道的历史沿革可追溯至20世纪50年代。1956年10月，桃源属南头区沙河乡；1958年3月属南头乡，同年9月属超英公社南头生产管理区；1963年1月属南头公社；1979年1月属深圳市南头区南头公社和龙华区石岩公社；1981年8月属罗湖区南头公社；1983年10月17日属南头区西丽办事处；1990年9月属南头区西丽街道。直至2002年6月，才由西丽街道分设成立桃源街道，并延续至今。