在六七千年前的新石器时代，南海境内的西樵山一带已经有先民在此繁衍生息。

《康熙南海县志序》志序：“太史公言岭以南一大都会南海之谓也故秦时为郡首诸支郡梁唐后为邑则首诸支邑.......”

秦 始皇帝三十三年（前214年）置南海郡，郡治设于番禺县。

隋 开皇九年（589年）废郡。十年（590年）以原南海郡治中心番禺县改置南海县，属广州总管府。南海县政区建置自此始，广州府城为南海县辖地。其后，仁寿元年（601年），因避太子讳改广州为番州。大业三年（607年）罢番州复置南海郡。（《隋书·地理志·南海县》:“南海，旧置南海郡。平陈，郡废。又分置番禺县，寻废入焉，大业初置郡。”）

唐武德四年（621年）废南海郡置广州，天宝元年（742年）改广州为南海郡，乾元元年（758年）复改南海郡为广州，或州或郡，南海县均为其属县。

五代南汉乾亨元年（917年）以广州置兴王府，并撤销南海县建制，析南海县地为常康、咸宁二县和永丰、重合二场（据《太平寰宇记》）。

北宋开宝四年（971年）灭南汉，废兴王府，设广南路广州（广南分东西两路后，广州属广南东路）；五年，撤销常康、咸宁二县和永丰、重合二场，复置南海县，属广州。

南宋祥兴元年（1278年）升广州为翔龙府，南海县属翔龙府。

元至元十五年（1278年）灭赵，改翔龙府为广东道广州路，南海县属广州路。

明洪武元年（1368年）改广州路为广州府，南海县属广州府。

清南海县建制及其隶属关系无改变。

中华民国元年（1912年）裁撤府级建制，南海县直隶广东省。3年，省、县间增设道级建制，南海县属粤海道。14年7月道级建制废除，南海县直隶广东省。17年，省分区设善后管理委员会分管各县，南海县属西区善后管理委员会。21年，罢善后管理委员会，设绥靖公署，南海县属中区绥靖公署。25年，改绥靖公署为行政督察专员公署，南海县属第一区行政督察专员公署(公署驻南海县佛山镇）（29～34年抗日战争时改属第三区行政督察专员公署）。

中华人民共和国 开始时县直隶于省，省分区设派出机关以管理各县。分管南海县的广东省派出机关，1950年1月～1952年11月为珠江专员公署，1952年11月～1956年2月为粤中行政公署，1956年3月～1958年11月为佛山专员公署，1958年11月～1959年1月为广州专员公署，1959年1月～1967年1月为佛山专员公署，“文化大革命”期间的1967年3月～1968年3月属佛山地区军事管制委员会军管，1968年3月～1979年4月为佛山专区（1970年10月改为佛山地区）革命委员会，“文化大革命”结束后，1980年1月～1983年6月为佛山地区行政公署。

1983年6月，广东省实行市管县制，省、县间增设市一级行政区划；地、市合并后佛山市为地级市，南海县隶属于佛山市。

（注：上述“广州”“广州府”等政区不等同于今日“广州市”，需分清楚“广州市”“广州（府）城”“广州府”“广州”的关系；不能混淆，将其当成同一者。）