历史上海南岛有三种古称：珠崖、儋耳、琼台。据文献资料，“珠崖”源于“郡在大海崖岸之边，出珍珠”，故名“珠崖”；“儋耳”源于海南岛古部落的绣面习俗（在脸面上刻上花纹，涂以颜色，耳朵上戴有装饰用的耳环而下垂），因而得名；“琼台”源于“境内白石有琼山，土石皆白而润”，宋神宗熙宁年间琼州置琼管安抚都监台，遂称为“琼台”。
根据考古已发现的新石器时代的200处遗址和历史文献来推断，至少在一万年以前海南岛就有人类活动。1992～1993年初，考古工作者在三亚的落笔洞进行考古发掘，发现了13枚古人类牙齿化石以及大量的石器和角骨器。根据碳14测定的结果，这些牙齿化石属于距今一万年前“新人”阶段的人类，暂命名为“三亚人”。“三亚人”的发现，揭示了一个重大事实——人类在一万年前就已经在海南这片热土上拉开了生活的序幕。此外，从20世纪50年代开始，在海南的考古发掘过程中，发现了大量的新石器时代、先秦时期人类活动遗迹，揭示了海南黎族的形成过程。
据《琼州府志》记载，秦代海南属“象郡外徼”，秦的统治势力并没有直接到达这里，但是海南和其他地区的商业交往已经开始了。1984年11月27日《海南日报》报道：在琼山县境内发现秦代货币“秦半两”，就是这种商业交往有力的证明。秦灭亡之后，海南属于赵佗的南越管辖。到西汉王朝平定南越吕嘉之乱，在这里设立行政区。西汉元封元年（前110）始设儋耳、珠崖两个郡，十六个县。到了汉宣帝时期，由于民族矛盾的激化，海南战乱不断，西汉政府疲于奔命。到汉元帝初元三年（前46），汉元帝接受贾捐之的建议，撤珠崖郡，仅设“朱卢县”作为海南的行政区。到了东汉时期，东汉王朝在海南岛建立的唯一机构就是珠崖县。三国时期，虽然海南名义上属于孙吴管辖，但是有名无实。直到梁武帝初年，海南基本上处于无政府状态。
梁武帝大同中，由于岭南黎人的杰出领袖冼夫人的努力，海南终于结束了无政府状态，萧梁政权在原来儋耳郡故地设置崖州。隋一统中国之后，海南的行政区划经过数次变更，最终形成了三郡（珠崖、儋耳、临振）十县（义伦、舍城、毗善、澄迈、昌化、感恩、延德、宁远、临川、陵水）的行政格局。唐代初年，海南行政格局变为三州（崖州、儋州、振州）十二县，隶属于高州总管。唐贞观元年，唐太宗在崖州设都督府，由崖州刺史兼任都督。此后，唐太宗对州县进行省并，分天下为十道，海南属岭南道。经过唐高宗、武后时期，海南由原来的三州变为崖州、琼州、振州、儋州和万安州五州，唐玄宗时期又改州为郡。此后虽有变迁，但基本没有多大的政区变化。值得称道的是，唐代海南作为著名的谪官之地，一大批具有很高文化素养的高官被贬官此地，无形中带动了海南和中原地区的文化交流。