清康熙初年，设北海镇标，驻北海，北海地名始见。
民国元年（1912年），属广东省钦廉军政分府，民国十五年（1926年），属北海市政筹备处，直辖于广东省。
民国十七年11月，复归合浦县管辖。先后属合浦县第二区、第五区、第三区。
1949年12月4日，北海解放，铁山港区属合浦县。
1951年1月，直属广东省。同年5月委托广西省领导。
1952年3月北海划归广西省。
1955年7月1日，复归广东省。
1956年4月，属北海县级市。
1965年6月，铁山港区随北海市划归广西壮族自治区。
1983年10月，属地级北海市建制。
1994年12月17日，国务院批准：北海市新设铁山港区。
铁山港区辖从合浦县划入的南康镇、营盘镇，区人民政府驻南康镇。2000年，铁山港区辖3个镇。
