海南省曾隶属于湖广行中书省、广西行中书省、广东行省、广东省。

元世祖至元十五年（1278年），在海南岛设置琼州路安抚司，隶属湖广行中书省。至元十七年，隶属海北海南道，道治在今雷州市。

元惠宗至正末年，海南改隶广西行中书省。明太祖洪武元年戊申（1368年）六月，元朝海南海北道和海南分府元帅归降。

洪武二年六月，改广东道为广东行省，并将海北海南道改隶广东，雷州半岛、海南岛从广西划拨广东管辖。洪武九年，海南岛属海南道。

民国二十一年（1932年），曾拟划为特别行政区，但未实行。当时行政区称为琼崖，直隶于广东省。民国三十八年（1949年）4月，海南特别行政区成立，隶属行政院。

1951年4月，成立广东省人民政府海南行政公署，1955年3月，改称广东省海南行政公署。1966年“文化大革命”爆发后，海南行政公署停止行使职权。1968年4月成立海南地区革命委员会，实行“一元化”领导。

1979年，广东省分设7地区和海南行政区及海南黎族苗族自治州，共辖14市、92县、3自治县。1988年4月13日，撤销广东省海南行政区，设立海南省和海南经济特区。