中華人民共和國成立時，烏海地區只有410名居民。1955年，建立卓子山礦區辦事處，后改為卓子山礦區人民委員會，升為縣級建制，下設4個居民委員會。1958年，建立阿拉善旗烏達鎮，翌年升格為縣級建制，下設7個居民委員會。

　　1961年7月9日，國務院第111次全體會議通過，批準：設立海勃灣市，以鄂托克旗的卓資山（卓子山）礦區的行政區域為其行政區域；設立烏達市，以阿拉善左旗的烏達鎮的行政區域為其的行政區域。1961年10月1日，海勃灣市和烏達市正式成立。海勃灣市駐海勃灣，由伊克昭盟領導，下設4個城市人民公社。烏達市由巴彥淖爾盟領導，并將阿拉善左旗的3個牧區人民公社劃歸烏達市，下設5個城市人民公社，3個牧區人民公社（1964年又劃歸阿拉善左旗）。

　　1975年8月30日，國務院批準：撤銷烏達市、海勃灣市，設立烏海市。取二市首字為名。1976年1月10日，烏達市和海勃灣市正式合并，成立烏海市。市人民政府設在海勃灣。下轄烏達、海勃灣、拉僧廟3個縣級辦事處。1979年12月，將3個辦事處改設為區，同時，將拉僧廟辦事處更名為海南區。

　　1993年，三區轄有18個街道、1個鄉，206個居民委員會、5個行政村。其中，海勃灣區有5個街道，82個居委會；烏達區有8個街道，78個居委會；海南區有5個街道，46個居委會；烏蘭鄉有5個行政村。
　　
　　2000年，據第五次全國人口普查數據：烏海市總人口427553人。其中：海勃灣區199557人、海南區100819人、烏達區127177人。

　　2002年烏海市行政區劃一覽：
　　海勃灣區轄6個街道（新華街、新華西街、鳳凰嶺街、海北街、卡布其、千里山）、1個鎮（下海勃灣）、2個鄉（新地、五一）；
　　海南區轄轄2個街道（拉僧仲、西卓子山）、3個鎮（老石旦、拉僧廟、公烏素）、2個鄉（巴音陶亥、東風）；
　　烏達區轄7個街道（蘇海圖、振華、教子溝、梁家溝、五虎山、巴音賽、三道坎）、1個鎮（橋西）、1個鄉（烏蘭）。

　　2006年烏海市鄉鎮行政區劃調整情況：將全市3個區的10個鄉鎮（鄉5個、鎮5個）調整為5個鎮、1個街道。
　　海勃灣區將3個鄉鎮（鄉2個、鎮1個）調整為1個鎮、1個街道：原新地鄉和千里山街道辦事處合并組建千里山鎮，鎮政府設在原千里山街道辦事處所在地；原五一鄉和下海勃灣鎮合并組建濱河街道辦事處。調整后，海勃灣區轄6個街道（濱河、新華街、新華西街、鳳凰嶺街、海北街、卡布其）、1個鎮（千里山）。
　　烏達區將2個鄉鎮（鄉1個、鎮1個）調整為1個鎮：原烏蘭鄉和橋西鎮合并組建烏蘭淖爾鎮，鎮政府設在原烏蘭鄉政府所在地。調整后，烏達區轄8個街道（蘇海圖、振華、教子溝、梁家溝、五虎山、巴音賽、三道坎）、1個鎮（烏蘭淖爾）。
　　海南區將5個鄉鎮（鄉2個、鎮3個）調整為3個鎮：原東風鄉和巴音陶亥鄉合并組建巴音陶亥鎮，鎮政府設在原巴音陶亥鄉政府所在地；原老石旦鎮和拉僧廟鎮合并組建拉僧廟鎮，鎮政府設在原拉僧廟鎮政府所在地；保留公烏素鎮。調整后，海南區轄轄2個街道（拉僧仲、西卓子山）、3個鎮（拉僧廟、公烏素、巴音陶亥）。