历史上海南岛有三种古称：珠崖、儋耳、琼台。据文献资料，“珠崖”源于“郡在大海崖岸之边，出珍珠”，故名“珠崖”；“儋耳”源于海南岛古部落的绣面习俗〔在脸面上刻上花纹，涂以颜色，耳朵上戴有装饰用的耳环而下垂〕，因而得名；“琼台”源于“境内白石有琼山，土石皆白而润”，宋神宗熙宁年间琼州置琼管安抚都监台，遂称为琼台。而根据考古工作已发现的新石器时代的200处遗址和历史文献来推断，至少在6000年以前就有海南岛，并有人类活动。据《琼州府志》记载，秦代海南属其遥领的范围。
海南岛的开发历史非常久远。据史书记载，远在2000多年前，在汉武帝元封元年（前110年），就在海南岛建立珠崖、儋耳两郡。从此，海南岛正式纳入我国版图，成为我国的神圣领土。据说，之所通知珠崖、儋耳之名，是因“崖岸之边产珍珠”和当地黎民的耳朵上戴了许多大耳圈之故。在汉武帝时代至南北朝期间，海南岛的郡县设置变动很大，并一度由合浦郡兼管。三国时海南岛归吴国管辖。至梁代大同中叶（540~541年）又在海南岛重建崖州。隋朝一统中国后，将崖州改为珠崖郡2，且在海南岛的西南部新建了一个临振郡。唐朝时，在海南岛建立5个州和22个县，许多名称至今仍沿用。五代以后，战事频繁，大批汉民迁居海南岛。南宋末年，因逃避战乱，几十万闽南的莆田人移民到现在的海南岛，带来了莆田话和闽南文化。同时莆田文化发达，考中致仕遍布中原，朝廷派官到海南任职也多数是莆田人，任职满后定居在海南。
至宋代，大文学家苏东坡曾被谪居到海南岛。元代又称为琼州路，在元代，海南建制多仿宋代领三州、十三县。元代又称为琼州路，领三州、十三明朝称海南岛为琼州府，清代又将琼州府改称琼州道，清代海南建制仍沿袭明代，清末又改三州十三县。“琼为都会，居岛之北，儋居西陲，万居东陲”。因而，海南岛又有琼岛之称。
民国初期，海南废道设公署，后经改行政督寨区、特别行政区。解放后，海南改为行政区，设行政区公署，1988年建省，称为海南省。 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。随着朝代变更，地名也常有改变，故海南地名有称“崖州”、“琼州”、“琼崖”。在诗文和题词中，有称“海外”、“南极”、“天涯”、“海角”、“南天”等。“海南”一名在宋代才常有出现，民国之后普遍使用，其正式作为海南地方政区的称谓是解放后的1951年，称“海南行政公署”，1988年建制升格为省，称“海南省”，简称“琼”。