海口起源于汉代，开埠于宋末元初。“海口”一名最早出现于宋代，已有九百多年的历史。历史上隶属琼山县，名称沿革有宋代的海口浦，元代的海口港，明代的海口都、海口所、海口所城，清代的琼州口等。

秦末属南越国，公元前111年（汉武帝元鼎六年），海口地属珠崖郡，属交州刺史管辖

，三国时期属广州，西晋时，属交州。隋属扬州。唐属岭南道，后属南汉，宋属广南西路，元时先后属隶属湖广行中书省、海北海南道、广西行中书省。公元1369年（明太祖洪武二年）以后隶属广东省。

1858年6月27日，正式签订中法《天津条约》，另有《和约章程补遗》，增开琼州、潮州等六口。

1926年12月9日，海口从琼山县划出，独立建市，称海口市政厅。

1929年8月23日，海口市政厅改称海口市政局。

1931年2月13日，撤销海口市政局，地域划归琼山县管辖。

1950年4月23日，海口市解放。

1956年，国务院将海口市划为广东省的地级直辖市。

1988年4月13日，第七届全国人民代表大会通过关于设立海南省、建立海南经济特区的决议，海南建省，海口市成为海南省省会。

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。

历史长河，载述海口市漫长曲折的发展历程，也记述海口市光荣的革命传统，展现丰富的人文史迹景观。有始建于洪武年间（1368年—1398年）的古代军事遗址——明代海南卫所在地城门楼的府城鼓楼，为纪念明代琼籍名贤王佐而建于1567年的西天庙，为纪念为维护祖国统一、促进民族团结的历史名人冼英而始建于1583年的冼太夫人庙，为纪念明代琼籍清官海瑞而始建于1589年的海瑞墓园，为传播文化、培养海南子弟而始建于1710年的琼台书院，为纪念被贬谪来海南岛，传播文化推动海南文化发展和交流的唐代名臣李德裕和宋代名臣李纲、李光、胡铨、赵鼎而始建于1889年的“五公祠”，为抵御外侮而于1891年建成，与天津大沽口、上海吴凇口、广州虎门炮台并称中国

四大炮台的秀英炮台等历史古迹；有始建于1919年的中共琼崖党、政、军主要领导人冯白驹出生地的冯白驹故居，有1926年6月召开的中共琼崖第一次代表大会旧址，为纪念中国民主革命先行者孙中山而始建于1926年的中山纪念堂，为纪念长期坚持琼岛革命斗争和英勇渡海作战解放海南牺牲的2万多烈士而建于1951年的海南革命烈士纪念碑，为纪念第二次国共合作时期琼崖红军改编为抗日独立队而始建于1952年的云龙改编旧址，为纪念解放海南渡海作战英雄烈士而建于1957年的金牛岭烈士陵园，为纪念土地革命战争时期赴琼指导武装斗争而英勇就义的中共广东省军委书记李硕勋而建于1986年的李硕勋烈士纪念亭等革命名胜。

2007年3月，国务院批复同意将海口市列为国家历史文化名城。