由沈阳站西公交枢纽始发，经沈阳站西广场公交枢纽、振工街、小北三东路、小北三中路、景星北街、建设中路、兴顺街、南六中路、南六西路、肇工南街、建设西路、重工立交桥、沈大路、东平湖街、洪汇路至和泰馨城西终点。

沈阳公交102路线路走向图：

现役车型：TEG6105BEV27（中车新巴客·纯电动）

2013年9月23日，沈阳客运集团康利巴士公司正式开通102路公交新线路：①线路由北李官始发，经沈大路、建设大路、肇工街、南六路、（兴顺街、建设大路）、景星街、小北三路、振工街至沈阳站西广场终点；②线路长度12公里；③线路配车22台；使用车型为DD6118S27型LNG动力车辆（来源于沈阳公交252路和沈阳公交257路；使用车型车长11.5米、尾气排放达到欧Ⅳ以上排放标）；④始发站北李官（首车6:00 末车20:20），终点站沈阳站西广场（首车6:00 末车21:00）⑤线路实行无人售票模式，线路票价1元，公交IC卡有效；⑥沈阳公交102路的开通填补沈大路、南六路2公里的公交空白。（参考资料为和）

2013年10月11日起，102路的DD6118S27型车辆陆续全部更换为DD6109S03F型车辆。

2014年1月1日，102路调整末车时间；“北李官”末车时间由20:20调整为18:30；'沈阳站西广场末车时间由21:00调整为19:20。

2014年6月16日起，因沈阳市道路工程施工，南六中路（保工南街至卫工南街）将进行封闭施工（工期30天），届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，102路调整部分线路走向；102路（北李官→沈阳站西广场）调整由南六西路经卫工南街、南七中路、保工南街至南六中路回原线，取消“南六路卫工街、南六路保工街”等2个站位；增设“南七路卫工街（与沈阳公交176路同站位）、南七路保工街（176路）”等2个站位；102路（沈阳站西广场→北李官）调整由南六中路经保工南街、南七西路、卫工南街至南六西路回原线，取消“南六路卫工街、南六路保工街”等2个站位；增设“保工街南六路（与沈阳公交295路同站位）、南七路保工街（与沈阳公交264路同站位路）、南七路卫工街（264路）”等3个站位；道路封闭期间，102路执行调流方案；道路施工结束后，102路返回原线路运行。

2014年11月起，102路始发站由“北李官”调整为“和泰馨城”，同时调整部分线路走向：线路原由北李官始发，经沈大路调整为由和泰馨城始发，经洪汇路、东平湖街至沈大路回原线；取消“北李官、沈大路金湖街”等2个站位；增设“和泰馨城（与沈阳公交186路同站位）、东平湖街沈大路（186路）”等2个站位。

2015年9月18日起，因小北三路部分路段施工，导致车辆无法正常通行；102路原由小北三路、景星北街调整小北三路、贵和街、北四路、景星北街回原线；取消“小北三路景星街”等1个站位。

2015年12月15日起，由于兴华街地铁施工，部分路段由双向8车道变为双向4车道，致使沈阳公交102路行车困难，通行不畅；同时因更改线路给景星街沿线居民出行带来不便，沈阳公交102路再次调整线路走向：102路（沈阳站西广场→和泰馨城）恢复未调整线路之前的线路走向（即“小北三路、景星街、建设中路、兴顺街、南六路”）；线路恢复“小北三路兴华街、小北三路景星街、景星街北四路、建设大路兴顺街”等4个站位，增设“小北三路兴华街（临时站）、兴华街北四路、铁西广场、铁西百货、南六路勋望街”等5个站位；102路（和泰馨城→沈阳站西广场）调整为经肇工街、南七路、景星街、小北三路回原线，取消“南七路勋望街、铁西百货、铁西广场、兴华街北四路、小北三路兴华街（临时站）”等4个站位；增设“市中心医院、南七路卫工街、南七路保工街、南七路兴顺街”等4个站位；恢复“景星街南六路、景星街北四路、小北三路景星街、小北三路兴华街”等4个站位。

2015年12月19日起，102路（和泰馨城→沈阳站西广场）调整由肇工南街、南六西路、启工街、南七西路回原线。

2016年6月起，102路始发站由“和泰馨城”向西延伸1个站位（与沈阳公交204路的“和泰馨城”始发站同站位）；调整后线路始发站仍为“和泰馨城”，原“和泰馨城”站位更名为“洪汇路东平湖街”；同时102路调整部分线路走向：102路（和泰馨城→沈阳站西广场）原由南六西路，经启工街至南七西路调整为由南六西路经马壮街至南七西路回原线，取消“市中心医院”等1个站位；增设“南六路马壮街”等1个站位；调整后线路由和泰馨城始发至沈阳站西广场终点。

2016年6月，102路的配车（1台）调整至沈阳公交251路运行。

2017年1月底，102路的DD6109S03F型客车（4台）分别调整至沈阳公交241路、沈阳公交241支路和沈阳公交249路运行。

2017年3月，为配合交通组织调整，解决102路车辆停放问题，方便市民出行，沈阳公交102路调整部分线路走向：①102路原北李官终点调整至和泰馨城终点（洪汇路与东平湖街交叉口以西700米与沈阳公交204路同站位）；②102路（外行方向）由肇工街、南六路、景星街调整为经肇工街、南六路、马壮街、南七路至景星街；③调整后线路里程13公里（增加1公里）；④线路由和泰馨城始发，经洪汇路、东平湖街、沈大路、建设大路、肇工街、南六路、马壮街（外行）、南七路（兴顺街、建设大路）、景星街、小北三路、振工街至沈阳站西广场终点；⑤取消“北李官（原终点站）、沈大路金湖街、南六路卫工街（外行）、南六路保工街（外行）、南六路兴顺街（外行）”等5个站位；增设“和泰馨城、洪汇路东平湖街、东平湖街沈大路、南七路卫工街（外行）、南七路保工街（外行）、南七路兴顺街（外行）”等6个站位。

2017年8月26日起，因沈阳市道路工程施工，景星北街（北一中路至北四中路）将半幅封闭施工（预计工期35天）；施工期间北四中路（保工北街至兴华北街）路段将调整为由东向西单行，同时小北三中路调整为由西向东单行；景星北街（北一中路至北四中路）路段调整为由南向北单行，同时齐贤北街调整为由北向南单行；届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，102路临时调整部分线路走向：102路（沈阳站西广场→和泰馨城）临时调整由小北三东路经兴华北街、北四中路至景星北街回原线，临时取消“小北三路景星街、小北三路兴华街”等2个站位；临时增设“兴华街北四路、北四路兴华街、北四路贵和街”等3个站位；102路（和泰馨城→沈阳站西广场方向）线路和站位不变；道路封闭期间，102路执行调流方案；道路施工结束后，102路返回原线路运行。

2017年10月2日起，因沈阳市道路工程施工，北三路（云峰街至兴华街）将封闭施工（工期预计20天），届时施工路段机动车道将半幅封闭，北三路（云峰街至兴华街）调整为由东向西单行，小北三路（云峰街至兴华街）调整为由西向东单行，公交车辆无法正常通行。为减少对市民出行的影响，102路临时调整部分线路走向：102路（沈阳站西广场→和泰馨城）临时调整由小北三路经云峰街、北四路至景星街回原线，临时取消“小北三路云峰街、兴华街北四路（临时站）”等2个站位；增设“”北四路云峰街（临时站，位于路口以西）等2个站位；102路（和泰馨城→沈阳站西广场方向）线路和站位不变；道路封闭期间，102路执行调流方案；道路施工结束后，102路返回原线路运行。

2017年11月4日起，102路的部分DD6109S03F型车辆更换为DD6118S13型车辆（4台）和DD6118S22型车辆（1台）；来源于沈阳公交281路；3天后剩余DD6109S03F型车辆陆续更换为DD6118S13型车辆（4台）和DD6118S22型车辆（5台）；调整后线路配车14台。

2018年1月，102路增加配车（2台；来源于沈阳公交251路）；调整后线路配车16台，其中DD6118S13（9台）和DD6118S22型（7台）。

2021年6月10日起，由于南六西路排水防涝工程施工，南六西路（肇工街至马壮街）将临时封闭（工期预计2个月），届时施工路段将全部封闭，公交车辆无法正常通行；为保证市民出行，102路调整部分线路走向；102路调整由肇工街经南七西路至卫工街回原线；临时取消“南六路启西巷、南六路马壮街”等2个站位；增设“市中心医院”等1个站位；道路封闭期间，102路执行调流方案；道路施工结束后，102路返回原线路运行。

使用时间①：2013年9月至2013年10月

使用时间②：2017年11月至2021年7月

使用车型：DD6118S27（黄海客车·非空调款）

使用时间：2013年10月至2017年11月

使用车型：DD6109S03F（黄海客车·非空调款）

使用时间：2017年11月至2021年7月

使用车型：DD6118S13（黄海客车·非空调款）

使用时间：2017年11月至2021年7月

使用车型：DD6118S22（黄海客车·非空调款）

使用时间：2021年7月至2023年12月

使用车型：SWM6113HEVG1（五洲龙客车·空调款）