古为羌地，唐属土蕃，明属尕甘思宣慰司地。明末清初隶和硕特蒙古政权，清雍正后受中央王朝“钦差总理青海蒙古番地事务大臣衙门”节制。民国初改隶青海办事长官，后改隶蒙番宣慰使和甘边宁海镇宁使。民国十八年（1929年）青海建省后为共和县辖地。
1939年置兴海设置局，治大河坝，隶青海省第五行政督察区。1943年设兴海县，改隶青海省第三督察区。1947年由省直辖。1952年兴海县改为兴海藏族自治区。1952年改为兴海县，隶海南藏族自治区（州）。1959年由大河坝迁至子科滩。
1999年末，兴海县面积12100平方千米，人口55251人（根据青海省志）。辖8个乡：大河坝乡、河卡乡、唐乃亥乡、曲什安乡、中铁乡、龙藏乡、温泉乡、桑当乡。县政府驻子科滩。
2000年第五次人口普查，兴海县总人口59580人，其中：河卡乡11565人、温泉乡5457人、唐乃亥乡6945人、大河坝乡7674人、曲什安乡5152人、中铁乡5285人、桑当乡3917人、龙藏乡4600人、子科滩城关未批镇6431人、赛什塘牧场1521人、河卡种羊场1033人。
2001年1月9日，青海省政府青政函[2001]6号文批复：撤销大河坝乡，设立并命名为子科滩镇（迁至子科滩）；撤销河卡乡，设立河卡镇。调整后，兴海县辖2个镇、6个乡：子科滩镇、河卡镇、温泉乡、龙藏乡、中铁乡、曲什安乡、唐乃亥乡、桑当乡。
2001年末，兴海县辖2个镇、6个乡，1个居委会、61个村（牧）委会。子科滩镇驻子科滩，辖城关1个居委会和泉曲、纳洞、青根河、黄清、恰当、日干、直亥买7个牧委会。河卡镇驻河卡，辖羊曲、克觉、三赛外、灯塔、叶龙、都台、红旗、宁曲、吾勒赫、却旦10个牧委会。桑当乡驻桑当，辖桑当、明星、夏塘、切卜藏、野马台5个村委会。唐乃亥乡驻中村，辖加吾沟、沙那、念青、龙曲、上鹿圈、下鹿圈、上村、中村、下村9个村委会。曲什安乡驻东大米滩，辖莫多、塔洞、大米滩、团结、才乃亥5个村委会。龙藏乡驻尼买，辖浪琴、赛日巴、桑什斗、木果、麻日毛、日旭、秀尕纳洞、尼买8个牧委会。温泉乡驻南木塘，辖南木塘、温泉、长水、多巴、尕科河、盖什干6个牧委会。中铁乡驻吉浪，辖吉浪、恰青、杜宗、斗后塘、龙吾隆、然莫、团结7个村（牧）委会。赛什墉牧场驻赛什塘，辖畜牧一队、畜牧三队、农队、马队4个村（牧）委会。
2006年8月，经青海省政府批准，海南州将原有的40个乡镇调整为36个乡镇，其中：兴海县撤销曲什安乡，设立曲什安镇，实行镇管村体制；撤销桑当乡，将桑当乡的桑当、明星、夏塘、野马台4个村划归唐乃亥乡，并将桑当乡的切卜藏村划归子科滩镇管辖。调整后，兴海县辖3个镇、4个乡：子科滩镇、河卡镇、曲什安镇、温泉乡、龙藏乡、中铁乡、唐乃亥乡。