秦·始皇帝三十三年（公元前214年）秦王朝派遣任嚣、赵佗平定南越，其地设置桂林、象、南海3个郡。本地归人中华版图，属象郡。
西汉·元鼎六年（公元前111年）设立徐闻、高凉、合浦等县，今本市的赤坎区、霞山区、麻章区和徐闻县、雷州市、遂溪县 属合浦郡徐闻县，合浦郡治徐闻县。
唐·贞观八年（公元634年）刺史陈文玉疏请改东合州为雷州，雷州名始于此。
清·光绪二十四年（1898年）农历2月21日，法国使臣向济政府送交照会，提出“在南省海面设立趸船之所”要求。3月30日，清政府同意将吴川县南三都（今南三岛）的广州湾几个小村落和附近海面，面积约20平方公里；租借给法国。4月22日，法海军以“接收”广州湾领地为名，未待划界即强行在遂溪县海头汛（今霞山）武装登陆，向遂溪、吴川内地扩展，激起以农民领袖吴邦泽、爱国官绅李钟钰等人为首的遂溪、吴川人民历时1年多的抗法斗争。
清·光绪二十五年（1899年）10月14日（公历11月16日）清廷与法国签订《广州湾租界条约》，租借地大大超过原吴川县属的广州湾范围，把遂溪、吴川两县部分陆地及两县之间的麻斜海（今湛江港）划为法国租借地，海陆面积共约2130平方公里，其中陆地面积518平方公里，统称“广州湾”，租期99年。
民国二十九年（1940年）在沿海各港口城市相继沦陷后，广州湾成为我国通往海外唯一可以利用的吞吐港，对外贸易和航运业空前繁盛。由于大批难民、游资涌人，广州湾“商贾云集，盛极一时”。
民国三十二年（1943年）2月16日，日本侵略军约1600人，汉奸武装约300人，在飞机掩护下分乘舰艇于广州湾通明港和海康下岚港同时登陆，占领海康县城和沿公路线的南兴、客路、遂溪，2月20日，日军攻占寸金桥。次日，日、法签订《共同防御广州湾协议》，广州湾被日本占领。
民国三十四年（1945年）8月15日，日本宣布无条件投降。8月18日，中国国民政府外交部政务次长吴国帧与法国驻华使馆代办戴立堂代表中法政府在重庆签订《中华民国国民政府与法国临时政府交接广州湾租借地条约》，广州湾租借地归还中国。8月22日，广东省政府奉国民政府令，以广州湾租借地辟为省辖市，定名“湛江市”。
1949年，10月22日徐闻县解放；10月29日梅茂县解放；10月31日廉江县解放；11月18日吴川县解放；11月28日遂溪县解放；12月5日海康县解放；12月19日湛江市解放。
1952年8月，中国人民解放军林业工程第二师到达湛江，开始粤西垦殖工作。1953年12月19日,中央人民政府政务院决定建设湛江港、黎湛铁路和遂溪空军机场。
1954年8月29日，5413号强台风在湛江与吴川之间沿海地区登陆，风力12级以上，阵风最大每秒50米，巨风掀起暴潮潮位高达6米，浪高3米以上，雷州半岛东海岸堤围几乎全部溃决，造成严重损失。
1956年1月1日黎湛铁路开始营运；5月1日湛江新港开始使用。1958年4月5日湛江民航机场扩建工程竣工，是日试航，4月中旬正式使用。 1959年9月19日鹤地水库基本建成。该水库地跨广东廉江、化州县和广西陆川、博自4县，集雨面积1440平方公里，总库容11．51亿立方米，正常蓄水库容8．76亿立方米，成为广东省内最大的“人造海”。 1960年2月，国务院总理周恩来视察湛江，先后视察了湛江港、堵海工程、农垦胶林、雷州青年运河等地，并观看了抗法斗争历史粤剧《寸金桥》。
1960年2月，中共中央总书记邓小平视察湛江，为青年运河题词：“雷州青年运河”。 1960年5月14日，鹤地水库配套工程雷州青年运河建成通水。运河总长271公里，设计能力可灌溉廉江、遂溪、海康、吴川、化州5县及湛江市郊200万亩农田。1961年2月，湛江堵海东北大堤竣工，堤全长6820米，堤面宽8米，堤最深处20．5米。 1973年9月21日，燃料化学工业部批准在湛江市建设南海石油勘探基地，次年，南海石油勘探指挥部从海康迁至坡头。 1983年9月1日湛江地区建制撤销，实行市领导县新体制。
1984年5月4日，中共中央、国务院发出《关于批转＜沿海部分城市座谈会纪要＞的通知》，湛江市被列为全国14个对外开放港口城市之一。11月29日，国务院批复《湛江市对外开放工作的报告》，同意湛江兴办经济技术开发区，规划面积9．2平方公里，首期开发2平方公里。
199l年8月1日中共广东省委、省人民政府批准湛江市为全省第一个全面绿化达标市。
1992年12月4日，中共湛江市第六次代表大会召开。会议以邓小平南巡重要谈话精神为指导，根据广东省委加快西翼发展的部署，确定了“大港口、大工业、大市场、大发展”的港口经济发展战略。
1996年9月9日，9615号强台风在吴川市吴阳登陆，正面袭击湛江市区，风力12级以上，极大风速达57米／秒，造成严重破坏。
1996年10月24日，国家林业部在北京分别与广东省林业厅、湛江市签订30万吨大型木浆项目建设协议书（后扩大为50万吨）。
1997年1月10日，湛江海洋大学挂牌，原国家主席杨尚昆参加挂牌仪式。