澎湖縣政府警察局原設馬公及望安分局；白沙、西嶼二鄉原係屬馬公分局管轄。民國76年（西元1987年）7月1日頒行國家安全法，政府於民國76年7月15日宣佈解嚴，漁港安檢工作移由警察機關負責，分局自軍方接管多達55個漁港安檢站，增設安檢組辦事，外勤人力、單位驟增，致馬公所轄單位、人員過於龐大，轄區遼闊鞭長莫及，復以白沙、西嶼二鄉島嶼星散，海岸線綿長，易為走私、偷渡及大陸漁船覬覦，加諸轄內觀光據點及蒞轄旅遊旅客眾多，進出份子甚為複雜，安檢、治安任務更形艱鉅。 

緣於馬公分局所屬單位遽增，且工作負荷甚重，為因應社會環境變遷及維護治安需要暨平衡分局勤務負擔，遂檢討規劃並經多方爭取，警政署核定于民國82年3月成立白沙分局，並將白沙鄉、西嶼鄉共10個（2分駐、5派出、3駐在所）行政所、26個漁港安檢駐在所劃歸管轄。

本分局奉准設立之初，以撥用白沙分駐所及白沙戶政事務所廳舍為辦公駐地。鑑於近年政府大力推展觀光事業，旅遊人數增多，交通便利發達，治安工作日益紛繁，且原有之廳舍老舊狹隘，不敷使用，無法提供員警應有之活動空間，經各方爭取並蒙內政部警政署補助相關經費，得以順利於89年6月開工擴建，至91年5月完工，並於91年10月啟用。