海勃湾区历史悠久,早在夏商时期,这里就是北方民族繁衍生息之地。春秋时期为白翟(即猃狁之族)牧地。战国时期属林胡牧地。秦灭六国统一中原后,将中国分为三十六郡,海勃湾区隶北地郡。在此后漫长的岁月里,海勃湾区境内先后成为蒙、汉、回、满等20个民族活动的场所。到明中叶以后,海勃湾地区为鄂尔多斯部的游牧地,并一直延续到中华民国时期。 1949年,新中国成立以后,海勃湾地区隶属鄂托克旗。1955年,从鄂托克旗析出成为独立地区,先后称谓为卓子山矿区、海勃湾市,均隶属伊克昭盟管辖,1976年1月乌海市成立,海勃湾区为乌海市辖中心区。