海東市因位於青海湖東部而得名。又因位於黃河和湟水交接地帶，史稱“河湟間”或“河湟地區”。
秦以前為古羌人居地。漢武帝元鼎六年（前111年）歸護羌校尉領護。漢宣帝神爵二年（前60年）開始隸屬金城郡（治所由今甘肅蘭州移至今青海省海東市民和縣西溝鄉）。
金城郡所轄13個縣中，在今青海東部地區的有允吾、臨羌、破羌、安夷4縣及河關縣的部分地區。漢獻帝建安元年至建安十年(196～205年)期間，金城郡西部析置西平郡(治今西寧市)。今海東市所轄西部地區隸西平郡。西晉時新設晉興郡，治所約在今民和縣上川口。
東晉十六國時期，先後隸屬前涼、前秦、後涼、南涼、西秦、北涼等，其中南涼王國的都城在今樂都時間最長。北魏時期隸屬鄯州下轄的澆河、洮河等郡。隋唐時，今海東市樂都區仍為鄯州治所，今樂都區曾是唐代隴右道治所。隴右道一度統轄今甘、青、新部分地區，樂都區曾是西北地區的政治中心和軍事重地。“安史之亂”後，河湟一帶被吐蕃控制近百年。北宋時，隸屬唃廝囉政權。崇寧三年（公元1104年），隸屬廓州（治今化隆回族自治縣群科）、湟州（治今民和回族土族自治縣）。
南宋紹興元年(金天會九年，公元1131年)隸屬金朝在青海東部所設諸州。5年後，隸屬西夏統治下的廓州、樂州。元代隸屬甘肅行中書省西寧州（將宋、夏時的樂州、廓州併入）。明代隸屬陝西行都指揮使司下的西寧衛，西寧衛所轄右千戶所駐今樂都區碾伯鎮。清初沿襲明制，但衛之上出現西寧廳。
康熙年間開始隸屬甘肅省。雍正二年(1724年)，隸屬西寧府的西寧、碾伯等縣。乾隆年間，先後增設巴燕戎格廳和循化廳。
1913年，隸屬甘肅省海東道。巴燕戎格廳改稱巴戎縣。1914年6月，海東道改稱西寧道。1927年廢道，改隸甘肅省第四行政區。1929年元月開始隸屬青海省，轄區碾伯縣改稱樂都縣，並析置民和縣，巴戎縣改稱化隆縣，循化廳改稱循化縣，增設互助縣。1938年3月劃全省為7個行政督察區，擬於東部農業區設立第一、第二、第三、第四4個行政督查區，後來由於距省城較近，不了了之。
1949年9月青海省解放。1978年10月19日經國務院批准，設立海東地區行政公署，為青海省人民政府的派出機構（地專級）。下轄平安、樂都、民和、湟中、湟源、5縣和互助土族自治縣、化隆回族自治縣、循化撒拉族自治縣，1979年6月，正式建立海東地區行政公署，駐平安縣平安鎮。1986年所轄民和縣改稱民和回族土族自治縣。1999年12月所轄湟中縣、湟源縣劃歸西寧市管轄。2013年2月18日經國務院批准撤銷海東地區，設立地級海東市；撤銷樂都縣，設立樂都區。海東市人民政府駐地由平安縣移至樂都區碾伯鎮。沿用至今。
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