先秦时期，海口属百越诸部之骆越，秦末属南越国。东汉建武十九年（43年），置珠崖县，隶合浦，海口隶之。唐高祖武德五年（622年），置崖、儋、振三州，改颜卢县为颜城县，海口地属颜城县。宋神宗熙宁四年（1071年），海口隶属琼山县，称海口浦，为商船聚泊之港口。清康熙二十四年（1685年），全岛沿海设十处海关，海口为总口。1975年11月22日，经国务院批准海口升格为地级市。1983年，降格为县级市。1986年5月31日，经国务院批准，海口市正式升格为广东省辖地级市。2002年10月16日，国务院批复海口、琼山两市合并，成立新海口市。

截至2021年12月31日，海口市辖4个区：龙华区、秀英区、琼山区、美兰区。