สถานีตำรวจภูธรดอนหัวฬ่อ เป็นสถานีตำรวจที่จัดตั้งขึ้นใหม่ ในเขตพื้นที่ตำรวจภูธรจังหวัดชลบุรี ตามประกาศสำนักงานตำรวจแห่งชาติ ลงวันที่ ๑๘ กันยายน ๒๕๕๑ และประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม ๑๒๕ ตอนพิเศษ ๑๕๘ ลงวันที่ ๒๙ กันยายน ๒๕๕๑ ซึ่งมีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ ๒๙ ตุลาคม ๒๕๕๑ ผู้ดำรงตำแหน่งหัวหน้าสถานี เรียกว่า “สารวัตรใหญ่” ซึ่งปัจจุบันได้ยกฐานะจาก “สารวัตรใหญ่” เป็น “ผู้กำกับการหัวหน้าสถานี” สถานีตำรวจภูธรดอนหัวฬ่อ เดิมตั้งอยู่บริเวณ ถนนศุขประยูร (สี่แยกดอนหัวฬ่อ) หมู่ที่ ๔ ตำบลดอนหัวฬ่อ อำเภอเมืองชลบุรี จังหวัดชลบุรี โดยใช้อาคารที่ทำการศูนย์รักษาความปลอดภัยตำบลดอนหัวฬ่อ และห้องสมุดประชาชนของเทศบาลตำบลดอนหัวฬ่อเป็นที่ทำการในขณะนั้น ต่อมาได้ย้ายอาคารที่ทำการแห่งใหม่ มาตั้งอยู่บริเวณ ถนนเลียบมอเตอร์เวย์ ฝั่งตะวันตก เลขที่ ๙๙/๙ หมู่ที่ ๗ ตำบลดอนหัวฬ่อ อำเภอเมืองชลบุรี จังหวัดชลบุรี