정자동은 조선 시대에는 광주군 돌마면 정자동 지역이었는데, 1911년 이후로 돌마면사무소가 설치되어 소재지가 되었고, 1914년 행정 구역 개편 때 돌마면 정자리가 되었다. 1971년 경기도 성남출장소에 편입되고 1973년 성남시 정자동이 되었으며, 1975년 3월 돌마출장소에 편입되었다. 1989년 5월 성남시 구제(區制)의 실시에 따라 중원구에 편입된 후 1991년 9월 분당출장소가 분당구로 승격되면서 분당구 정자동이 되었다. 신도시 인구 증가에 따른 행정구역 개편으로 1995년 3월 내정동에서 정자동이, 1996년 1월 정자동에서 신기동과 불정동이 분동하고, 2000년 10월 신기동을 정자1동으로, 정자동을 정자2동으로, 불정동을 정자3동으로 행정동 명칭 변경을 하며, 2015년 5월 정자1동이 정자동과 정자1동으로 분동되어 오늘에 이른다.