古為羌地，唐屬土蕃，明屬尕甘思宣慰司地。明末清初隸和碩特蒙古政權，清雍正后受中央王朝“欽差總理青海蒙古番地事務大臣衙門”節制。民國初改隸青海辦事長官，后改隸蒙番宣慰使和甘邊寧海鎮寧使。民國十八年（1929年）青海建省后為共和縣轄地。

1939年置興海設置局，治大河壩，隸青海省第五行政督察區。1943年設興海縣，改隸青海省第三督察區。1947年由省直轄。1952年興海縣改為興海藏族自治區。1952年改為興海縣，隸海南藏族自治區（州）。1959年由大河壩遷至子科灘。

1999年末，興海縣面積12100平方千米，人口55251人（根據青海省志）。轄8個鄉：大河壩鄉、河卡鄉、唐乃亥鄉、曲什安鄉、中鐵鄉、龍藏鄉、溫泉鄉、桑當鄉。縣政府駐子科灘。

2000年第五次人口普查，興海縣總人口59580人，其中：河卡鄉11565人、溫泉鄉5457人、唐乃亥鄉6945人、大河壩鄉7674人、曲什安鄉5152人、中鐵鄉5285人、桑當鄉3917人、龍藏鄉4600人、子科灘城關未批鎮6431人、賽什塘牧場1521人、河卡種羊場1033人。

2001年1月9日，青海省政府青政函[2001]6號文批復：撤銷大河壩鄉，設立并命名為子科灘鎮（遷至子科灘）；撤銷河卡鄉，設立河卡鎮。調整后，興海縣轄2個鎮、6個鄉：子科灘鎮、河卡鎮、溫泉鄉、龍藏鄉、中鐵鄉、曲什安鄉、唐乃亥鄉、桑當鄉。

2001年末，興海縣轄2個鎮、6個鄉，1個居委會、61個村（牧）委會。子科灘鎮駐子科灘，轄城關1個居委會和泉曲、納洞、青根河、黃清、恰當、日干、直亥買7個牧委會。河卡鎮駐河卡，轄羊曲、克覺、三賽外、燈塔、葉龍、都臺、紅旗、寧曲、吾勒赫、卻旦10個牧委會。桑當鄉駐桑當，轄桑當、明星、夏塘、切卜藏、野馬臺5個村委會。唐乃亥鄉駐中村，轄加吾溝、沙那、念青、龍曲、上鹿圈、下鹿圈、上村、中村、下村9個村委會。曲什安鄉駐東大米灘，轄莫多、塔洞、大米灘、團結、才乃亥5個村委會。龍藏鄉駐尼買，轄浪琴、賽日巴、桑什斗、木果、麻日毛、日旭、秀尕納洞、尼買8個牧委會。溫泉鄉駐南木塘，轄南木塘、溫泉、長水、多巴、尕科河、蓋什干6個牧委會。中鐵鄉駐吉浪，轄吉浪、恰青、杜宗、斗后塘、龍吾隆、然莫、團結7個村（牧）委會。賽什墉牧場駐賽什塘，轄畜牧一隊、畜牧三隊、農隊、馬隊4個村（牧）委會。

2006年8月，經青海省政府批準，海南州將原有的40個鄉鎮調整為36個鄉鎮，其中：興海縣撤銷曲什安鄉，設立曲什安鎮，實行鎮管村體制；撤銷桑當鄉，將桑當鄉的桑當、明星、夏塘、野馬臺4個村劃歸唐乃亥鄉，并將桑當鄉的切卜藏村劃歸子科灘鎮管轄。調整后，興海縣轄3個鎮、4個鄉：子科灘鎮、河卡鎮、曲什安鎮、溫泉鄉、龍藏鄉、中鐵鄉、唐乃亥鄉。