自秦至唐称朐县、郁州。唐至清改称海州、东海县。民国时期设连云市。1949年11月设立新海连市，属山东省鲁中南行署管辖。1953年1月1日，新海连市属江苏省徐州专区管辖。1954年，改为省辖市。1958年，新海连市划归徐州专区领导。1961年，新海连市改名为连云港市。1962年，连云港市改为省辖市。
1983年实行市管县体制，徐州地区的赣榆、东海和淮阴地区的灌云3县划归连云港市领导。市区设新海、连云、云台3个市辖区。1986年4月，新海区划为新浦、海州2个区。连云港市共辖3县4区。1996年将淮阴市的灌南县划归连云港市。2001年10月1日国务院批准，撤销云台区，将云台区的朝阳镇、徐圩镇、板桥镇和中云街道划归连云区管辖，南城镇、花果山乡、云台乡和猴嘴街道划归新浦区管辖。
2004年末，连云港市总人口468.81万人。辖3个市辖区、4个县，即新浦区、连云区、海州区、赣榆县、东海县、灌云县、灌南县。市政府驻新浦区。
2005年，将新浦区猴嘴街道划归连云区管辖，猴嘴街道辖区范围内的海域和滩涂，一并划归连云区管辖；将灌云县宁海乡整建制划归新浦区管辖。2006年底，全市常住总人口450.52万人，户籍总人口479.42万人。
2008年，将东海县浦南镇划归连云港市新浦区管辖，并将江苏省国营岗埠农场划入新浦区行政区域（2007年末江苏省政府批准）。2009年，将灌云县板浦镇、新浦区宁海乡划归海州区管辖。2010年，将赣榆县管辖的青口盐场、灌云县管辖的江苏省东辛农场和海军92323部队农副业基地划归连云港市连云区管辖。2011年，将灌云县境内江苏省连云港监狱七分部位于新沂河南岸3.78平方千米区域划归灌南县堆沟港镇管辖。
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