Năm 1888, nhà Nguyễn nhượng thành Hà Nội cho Pháp. Năm 1890, chính quyền thực dân Pháp sáp nhập ngoại thành Hà Nội vào huyện Vĩnh Thuận. Năm 1899, huyện Vĩnh Thuận được đổi thành Huyện Hoàn Long. Năm 1915, Huyện Hoàn Long được đặt dưới quyền quản lý của tỉnh Hà Đông. Năm 1942, chính quyền thuộc địa đặt Hội thứ 2 của Huyện Thanh Chih và Hội thứ 22 của Huyện Hoa thuộc quyền quản lý của Thành phố Hà Nội và hợp nhất với Huyện Hoàn Long.

Sau thắng lợi của Cách mạng Tháng Tám năm 1945, chính quyền Việt Bắc đã vẽ lại các đơn vị hành chính của Hà Nội. Sau cuộc hòa đàm năm 1954, Huyện Hoàn Long bị bãi bỏ.