秦以前，海南島先後屬“南交”和“揚越”，古籍亦稱之為“雕題國”和“離耳國”（或“儋耳國”）。秦始皇三十三年（公元前 214 年），秦王朝統壹嶺南，設立南海、桂林、象郡 3 郡，海南地處象郡邊緣。西漢武帝派伏波將軍路博德平定南越後，於元封元年（前 110 年）在海南島設珠崖、儋耳兩郡，始元五年（前 82 年）廢儋耳郡，將其並入珠崖郡（治所在今海口市瓊山區龍塘鎮），含 16 縣。1988 年 4 月，從廣東省劃出，單獨建立海南省，區域覆蓋海南島、西沙群島、中沙群島、南沙群島的島礁以及海域，是全國面積最大的省。
至 2007 年底，全省轄兩個地級市、6 個縣級市、4 個縣、6 個自治縣、4 個市轄區和 1 個辦事處（縣級），即海口市和三亞市，五指山市、文昌市、瓊海市、萬寧市、儋州市、東方市、定安縣、屯昌縣、澄邁縣、臨高縣、白沙黎族自治縣、昌江黎族自治縣、樂東黎族自治縣、陵水黎族自治縣、保亭黎族苗族自治縣、瓊中黎族苗族自治縣、秀英區、龍華區、瓊山區、美蘭區、西南中沙群島辦事處。
遠古島民在從事采集、漁獵生產的同時，相繼開始了原始的種養業。據古籍載，至少在2000 多年前，海南島上已種植禾稻、棉花、蠶桑、苧麻、薯蕷、薏苡等作物，飼養牛、羊、雞、豬等禽畜。海南島是我國水稻栽培和棉花栽培的發源地之壹，黎族先民還培育出能在山地生長的早稻品種“山蘭稻”。唐代，海南初步形成環島農業帶。宋代，由於漢族移民的增多，鐵制農具和耕牛的使用，水利的興修和占城稻、小粒花生、柑橘等農作物的引進，海南農業接近中原地區水平。明代，鴨腳粟、甘薯（亦稱番薯或地瓜）、玉米、芝麻、煙草、辣椒、南瓜、番茄、洋蔥、甘藍等作物開始傳入，其中水稻良種和高產作物甘薯的引種成功並向大陸傳播，被農史學者稱為中國糧食生產史上的第二次革命。明代中葉海南曾壹度實現糧食基本自給。清代海南開始成為全國育種基地，但歷史上大多數時間仍依賴大陸調進糧食。而海南獨特的自然條件，則有利於發展熱帶經濟作物，椰子、檳榔、荔枝、龍眼、香蕉、甘蔗、木棉、無花果等熱帶、亞熱帶作物和益智、砂仁、巴戟等藥用植物，早在漢代已在島上普遍種植；楊桃、菠蘿和菠蘿蜜在南朝蕭梁時期和明代中晚期先後傳入。至近代，熱帶經濟作物生產又有突破性發展，海南島作為中國最大的熱帶作物生產基地已具雛形。