夏商時期，為北方民族繁衍生息之地。

春秋時期，為白翟（即獫狁之族）牧地。

戰(zhàn)國時期，屬林胡牧地。

秦滅六國統(tǒng)一中原后，分為三十六郡，海勃灣區(qū)隸北地郡。

在此后漫長的歲月里，海勃灣區(qū)境內(nèi)先后成為蒙古、漢、回、滿等20個民族活動的場所。

明中葉以后，海勃灣地區(qū)為鄂爾多斯部的游牧地，并一直延續(xù)到中華民國時期。

1949年10月1日，中華人民共和國成立以后，海勃灣地區(qū)隸屬鄂托克旗。

1955年，從鄂托克旗析出成為獨立地區(qū)，先后稱謂為卓子山礦區(qū)、海勃灣市，均隸屬伊克昭盟管轄。

1976年1月，烏海市成立，海勃灣區(qū)為烏海市轄中心區(qū)。