先秦时，兴海为西羌地，西汉汉平帝元始四年（4），在青海湖地区设置西海郡，兴海为其辖地，始纳入汉王朝版图。
西汉更始帝更始元年（23），王莽政权崩溃，羌族的烧当玄滇良复占青海地区，西海郡随之废弃，兴海复为羌地。
西晋永嘉年间（307-312），原居辽东鲜卑族吐谷浑西迁，在今兴海县大河坝流域建政，兴海为吐谷浑王辖地。
隋大业五年（649）炀帝亲驾青海击败吐谷浑王国，在兴海设置河源郡，辖赤水、远化2县。
隋亡，吐谷浑“复其故地”。
唐咸亨元年（670），唐兵败于大非川（今兴海大河坝、河卡一带），兴海地区又隶属吐蕃王国。
宋时，兴海为嘶罗地方政权属地。
元代时为甘肃河州辖区，明为尕甘都司下属答转思麻万府辖地，清乾隆五十七年（1792）为贵德厅抚蕃同知管辖。
1929年，青海省政府成立，兴海为共和辖地，隶属青海省政府。
1939年，由共和析置大河坝设置局。
1944年，大河坝设置升格为兴海县，隶属青海省政府。
1949年10月，中国人民解放军进驻兴海，旧政权遂告崩溃。
1950年6月，兴海县人民政府成立至今。
1952年，兴海县隶属海南藏族自治州，沿用至今。