春秋至戰國前期屬“越地”。

秦代屬“閩中郡”。

西漢惠帝三年（前192），鄒搖受封為東海王建東甌國，屬“東甌國”地。

東漢永和三年（138），為永寧縣地。

隋開皇九年（589），改永寧縣為永嘉縣，遂屬永嘉縣。

此后歷隋、唐、五代、宋、元、明、清直至民國凡1300余年均為永嘉縣一部分。

1949年8月，析建省直轄溫州市，遂屬溫州市。

1950年，復歸永嘉縣。

1958年復劃歸溫州市。

1981年12月12日，析溫州市郊區置甌海縣。

1992年3月，撤縣設立溫州市甌海區，溫州古稱歐，習稱甌江海口為甌海，民國初曾于溫州置甌海道，縣以此得名。

1992年3月，撤銷甌海縣，設立溫州市甌海區。