西北旺镇位于海淀区西北部，辖1个社区家委会、17个村委会（西六社区家委会、唐家岭村、土井村、西北旺村、韩家川村、冷泉村、东北旺村、马连洼村、亮甲店村、六里屯村、屯佃村、永丰屯村、大牛坊村、皇后店村、西玉河村、东玉河村、小牛坊村、辛店村）。镇政府驻西北旺村，邮编100094。

最早成立于1956年3月，1961年4月成立西北旺公社（与西北旺农场合一），1984年4月改设西北旺乡，1998年11月乡与农场机构分开。2002年，将部分社区居民划转移交给上地、清河街道；全乡总面积36.6平方千米，户籍人口21838人，其中农业人口13428人、非农业人口8410人。外来人口27782人。辖西北旺村、韩家川村、冷泉村、安宁庄村、唐家岭村、土井村、东北旺村、西二旗村、马连洼村等9个村委会、6个居委会和1个家委会。

2005年，中关村软体园地区划归上地街道管辖；百草园地区、百旺新城地区划归马连洼街道管辖。