唐高祖武德五年（公元622年），在海南岛上设崖、儋、振三州。崖州领颜城、澄迈、临机、平昌4县，州治在颜城（今琼山）、儋州领义伦、昌化、感恩、富罗4县，州治在义伦（今儋县）振州领宁远、延德、临川、陵水4县，州治在宁远（今三亚市）。唐太宗贞观元年（公元827年），崖、儋、振8州隶属岭南道，并析置州县及更名：把崖州颜城县更名为舍城县，平昌县更名为文昌县，以儋州昌化县一部分设吉安县。贞观二年（公元628年），以振州延德县一部分设吉阳县。贞观五年（公元631年），从崖州中分出琼州，领琼山、临机、万安、富云、博辽5县，州治在今琼山市。贞观十三年（公元639年），从琼山县分出曾口、额罗、容琼3县，属琼州，而将琼州的万安、富云、博辽划归崖州。唐高宗显庆五年（公元660年），新设乐会县，归琼州。唐高宗龙朔二年（公元662年），分崖州和振州一部分新设万安州，领万安、富云、博辽（原属崖州）、陵水（原属振州）4县，州治在万安（今万宁县）。唐玄宗天宝元年（公元742年），改州为郡：琼州为琼山郡，，儋州为昌化郡，振州为延德郡（又称宁远郡）。唐肃宗至德二年（公元757年），改万安州为万全郡，万安县亦改为万全县。4郡均属至德元年所设的岭南节度使管辖。唐德宗贞元五年（公元789年），复立琼州、领颜罗、曾口、容琼、乐会、临高5县，设都督府以加强统治海南。唐懿宗咸通五年（公元864年），于琼山郡南境置忠州，不久遂废。五代时，海南属南汉，改琼山、昌化、万安3郡为州，撤消宁远郡。

    宋太祖开宝四年（公元971年），平南汉。第二年，变动行政区划：把和琼州毗邻的崖州并入琼州，领琼山、临高、乐会、舍城、澄迈、文昌6县；把崖州之名移到唐代宁远郡地（今三亚市），领宁远、吉阳2县；儋州领义伦、昌化，感恩3县，万安州领万安、陵水2县。宋神宗熙宁初，以琼州为琼管安抚司，自始总领海南地区。熙宁六年（公元1073年），改儋州为昌化军，崖州为珠崖军。熙宁七年，改万安州为万安军。宋初，划全国行政区为十五路，神宗元丰三年（公元1080年），琼州划属广南西路。宋徽宗崇宁五年（公元1106年），于珠崖军西部的黄流、白沙、侧浪之间复置延德县。宋徽宗大观元年（公元1107年)，改延德县为延德军。政和元年（公元1111年），废延德军为感恩县。宣和年间，改琼管安抚司为安抚都监。宋高宗绍兴六年（公元1136年），废昌化、万安、珠崖三军为县：昌化为宜伦县，万安为万宁县，珠崖为宁远县。七、八年后，恢复昌化、万安、珠崖三军，以原属县还隶。后改昌化军为南宁军，珠崖军为吉阳军。

    元世祖至元十五年（公元1278年），在海南岛设置琼州路安抚司，所领军、县与南宋时相同，隶属湖广行中书省。至元十七年，隶属海北海南道宣慰司。至元二十八年（公元1291年），改为琼州路军民安抚司。增设定安、会同2县。元文宗天历二年（公元1329年），又改为乾宁军民安抚司。不久，升定安县为南建州。元惠宗至正末年，海南改隶广西行中书省。

    明太祖洪武二年（公元1369年），改乾宁军民安抚司为琼州，吉阳军为崖州，南宁军为儋州，万安军为万州。四州各领属县隶广西如元代。洪武三年，升琼州为府，总领崖、儋、万3州13县，隶属广东行中书省。洪武七年，设立广东布政司之后，琼州府隶属广东布政司。明英宗正统五年（公元1440年），撤消宜伦、万宁、宁远3县，琼州府领3州10县。

     清代沿袭明末旧制，仍设琼州府领崖、儋、万3州10县，归广东领辖。

    公元1912年民国成立，设琼崖道于琼山府城，置道尹治理全岛。民国二十二年（公元1933年），设琼崖绥靖委员会公署于海口。1935年，广东省分设9个行政督察区，海南为第九区，专署设海口。1946年，广东省府设省府琼崖办事处和第九区公署于海口。1949年，国民党南京政府改海南为特别行政区，公署仍在海口。

    1950年5月，海南岛解放。之后，设立海南行政区公署，为广东省人民政府派出机关。1984年6月31日，第六届全国人民代表大会第二次会议，审议并通过了国务院关于成立海南行政区人民政府的议案。同年10月1日，海南行政区人民政府成立，属广东省。1987年9月6日，第六届全国人民代表大会第二十二次会议，通过设立海南省议案，提请第七届全国人民代表大会审议。1988年4月，第七届全国人民代表大会通过设立海南省议案。同年4月26日，海南省政府正式挂牌成立。

    海南建制的演变，自汉初在琼崖置郡县到1988年建省，历时2098年。