西漢屬儋耳郡至來縣，東漢屬合浦郡珠崖縣，從元朝到民國，白沙境地先后屬瓊山、定安、儋縣、臨高、昌感等縣。

清康熙二十八年（1689年），設“薄沙營”作為軍事據點屯兵戍守，之后，“薄沙”演變為“白沙”。

民國二十四年（1935年）春，陳漢光在“撫黎計劃”中擬在五指山黎區建立五個縣。

4月，廣東省政府民政廳正式批準設置三縣：樂東、保亭、白沙。

白沙縣是將儋州、昌江、感恩、定安、崖縣部分黎區及瓊中縣飛地—水尾營等劃設的。

1958年11月，并入東方縣，1961年恢復。

1987年，成立白沙黎族自治縣。