秦  北海在秦代名为百越或扬越。秦始皇三十三年（前 214），秦统一岭南地区，设南海郡、桂林郡、象郡，北海属象郡。秦二世胡亥三年至西汉元鼎五年（前 207—前 112），南海尉赵佗建立南越国，北海为南越国领地。 

汉  西汉元鼎六年（前 111），汉武帝灭南越国，设南海、苍梧、郁林、合浦、交趾、九真、日南七郡，北海属合浦郡合浦县地。三国 吴黄武七年（228），改合浦郡为珠官郡。赤乌五年（242），以徐闻境置珠崖郡。太元二年（252），珠官郡复为合浦郡，隶交州。北海市境先后属珠官郡合浦县、合浦郡合浦县地。 

晋  晋太康二年（281），设 十 九州，合浦郡隶属交州，统辖合浦、南平、毒质、珠官、徐闻、荡昌六县，北海属合浦地。 

南朝  宋永初元年（420），合浦郡仍隶属交州；元嘉九年（432），合浦郡分为宋寿、宋广、安居三郡；泰始七年（471），置越州，合浦郡统合浦、徐闻、珠官、荡昌、朱庐、晋始、新安七县。齐建元元年（479），合浦郡治徐闻，至永明六年（488），合浦郡复治合浦。梁天监元年至陈祯明三年（502—589），多郡混举，北海属合浦县境。 

隋  开皇九年（589），废合浦郡设置越州。大业三年（607）恢复设置合浦郡，北海属合浦县地。 

唐  武德四年（621），合浦郡更置越州，贞观八年（634），改越州为廉州，但北海属合浦县境不变。 

五代  南汉乾亨元年（917），合浦县境析置常乐州，廉州统合浦、封山、蔡龙、大廉。南汉大宝三年（960），改合浦县为媚川都，北海先后属合浦县、媚川都辖地。 

宋  北宋开宝四年（971），撤媚川都，次年撤常乐州，所辖县地隶廉州，北海属合浦县境。北宋太平兴国八年（983），廉州更置为太平军，撤合浦县并入石康县，北海属太平军石康县辖境。北宋咸平元年（998），撤太平军，重置廉州和合浦郡，统合浦、石康二县，隶广南西路，北海属合浦县境。 

元  元十五年（1278），设湖广行中书省，合浦郡更置为廉州路安抚司，至元十七年（1280），改置廉州路总管府。至元二十八年（1291），改置海北海南道肃政廉访司，领合浦、石康二县，北海境属合浦县。 

明  洪武元年（1368），湖广行中书省析置为广东、广西行省，改廉州路为府，领合浦、石康二县。三月，廉州隶于广西行省；四月，改隶广东行省，这是北海境属广东的开始。洪武七年（1374）十月，降廉州府为廉州。洪武十四年（1381）五月，恢复廉州为府，廉州府领合浦、灵山、石康三县和钦州。成化八年（1472），撤石康县并入合浦县，隶廉州，北海属合浦县地。 

清  顺治元年（1644），廉州府建置与隶属沿旧未变。康熙元年（1662），设北海镇标，驻北海，这是北海地名始见。道光八年（1828），广东省举办团练，合浦县分设十六团五十三局，北海为靖海团管区，辖北海、涠洲、高德三局。咸丰六年（1856），珠场巡检移驻北海，北海属廉州府合浦县珠场巡检司治地。光绪十四年（1888），廉州府统合浦、灵山二县。光绪二十年（1894），以遂溪县属的涠洲岛归辖合浦。光绪三十二年（1906），设廉钦道，统廉州府、钦州。宣统三年（1911）八月，廉钦道更置钦廉军政府，统属府州县不变，同时议设北海自治会，属廉州府合浦县。 

中华民国   民国元年（1912），广东全境推翻清王朝统治，废廉州府，成立广东省钦廉军政分府，后又改称钦廉绥靖处，辖原廉州府境。北海同时成立自治会，行使管理市政职权，下辖第三、第四行政区。民国 3 年（1914），撤钦廉绥靖处，改设钦廉道。民国 9年（1920），撤钦廉道，合浦县直属广东省，北海属合浦县辖市。民国 15年（1926），成立北海市政筹备处，行市建制，直辖于广东省。民国 17年（1928）11 月，撤市政筹备处，复归合浦县管辖。民国 19 年（1930），设南区绥靖公署，合浦县归辖，北海属合浦县辖市不变。民国 20年（1931），合浦县分设自治区，北海市属第二区，区治北海，下辖北海、高德、涠洲三镇和海西、海东、高北、高南、福成五乡。民国21年（1932）10 月，设立涠洲、斜阳管理局，受省直辖。民国 22 年（1933）6月，撤涠洲、斜阳管理局，仍归北海市管辖，设北海市政局。民国25年（1936），撤南区绥靖公署，设第八区行政督察专员公署，辖合浦、钦县等 7县，北海隶属合浦县。民国28年（1939），合浦县第二区改为第五区，辖北海、南康二镇和高德、福成、白龙、白鹅江、大龙圩五乡。撤北海市政局，改置北海镇 公 所。民国 29年—34年（1940—1945年），合浦县第五区改为第三区，辖北海东镇、西镇、南康南镇、北镇四镇和高德、福成、白龙三乡。涠洲岛为日军占领。民国 34 年（1945）6月，涠洲岛收复，为合浦县辖乡。民国35年（1946），撤合浦县第三区。1949年新中国成立前，北海东镇、西镇、高德乡、涠洲乡、婆围乡、福成乡直属合浦县管辖。 

    中华人民共和国   1949 年 12 月 4日，北海解放。1950 年5月，设北海镇人民政府，属合浦县领导。1951年1月，北海镇改为地级市建制，3月成立北海市人民政府，直属广东省政府领导，辖城区、郊区 2个政府，5 个区公所。1952 年 3 月，北海划归广西省，北海市将原来 5 个区改为 4 个区，分建 22 个乡和 3个镇。1955 年7月1日，北海复归广东省，归中共合浦地委领导，省辖市建制不变。1956年4 月，北海市改为县级市。1958年11月，北海市改为合浦县北海人民公社。1959 年 6 月，北海改为县级镇，受湛江专署管辖。1964 年10 月，恢复县级市建制。1965 年6月，划归广西壮族自治区，由钦州专员公署管辖。1968 年4月，成立北海市革命委员会。1980 年11月，撤销北海市革命委员会，恢复北海市人民政府，县级市不变。1983年 10 月，恢复地级市建制，由广西壮族自治区直接领导。1984年9月，北海市辖海城、郊区 2 个区和地角、新港（后改侨港）、涠洲3 个镇，高德、西塘、咸田 3 个乡。1987年7月1日，原隶属钦州地区的合浦县划为北海市属县。1995年2月，撤销郊区，设立银海区，原属合浦县的福成镇划入银海区；增设铁山港区，由原合浦县的南康、营盘及增设的兴港镇 3个镇组成。从此，北海市行政区划为合浦县、海城区、银海区、铁山港区，一直至今。