之一部分，据古籍《山海经·海内南经》载：“瓯居海中”。瓯海之名由此而来。

瓯海区在战国和秦时属东越地，西汉初属东瓯国地，东汉初为章安县地，后为永宁县。隋朝起置永嘉县，直至民国。

瓯海区在隋朝起置永嘉县，直至民国。解放后，从1950年至1958年，瓯海区仍隶永嘉县，1958年划归温州市管辖， 1981年12月12日国务院批准同意析温州市郊区设立瓯海县，由温州市管辖。

1992年3月撤县设区。