先秦時期，海口屬百越諸部之駱越，秦末屬南越國。東漢建武十九年（43年），置珠崖縣，隸合浦，海口隸之。唐高祖武德五年（622年），置崖、儋、振三州，改顏盧縣為顏城縣，海口地屬顏城縣。宋神宗熙寧四年（1071年），海口隸屬瓊山縣，稱海口浦，為商船聚泊之港口。清康熙二十四年（1685年），全島沿海設十處海關，海口為總口。1975年11月22日，經國務院批準海口升格為地級市。1983年，降格為縣級市。1986年5月31日，經國務院批準，海口市正式升格為廣東省轄地級市。2002年10月16日，國務院批復海口、瓊山兩市合并，成立新海口市。

截至2023年12月31日，海口市轄4個區：龍華區、秀英區、瓊山區、美蘭區。