宋朝起，就有藤橋鎮(zhèn)的記載，歸古崖州、吉陽(yáng)縣等管轄，藤橋鎮(zhèn)作為瓊東南部經(jīng)濟(jì)文化中心早已名聲在外。

1951年海棠灣地區(qū)建制為崖縣三區(qū)，轄藤橋、龍樓、田灣、龍海、洪風(fēng)、后海、鐵爐、林旺、大云、仲田十個(gè)鄉(xiāng)，1952年12月改稱藤橋區(qū)，1958年成立海燕公社，1961年分成藤橋公社和林旺公社，1983年撤銷(xiāo)人民公社建制，改為藤橋區(qū)和林旺區(qū)，1987年1月撤銷(xiāo)區(qū)鄉(xiāng)建制，改為藤橋鎮(zhèn)和林旺鎮(zhèn)，2001年8月藤橋鎮(zhèn)和林旺鎮(zhèn)合并改成海棠灣鎮(zhèn)。

海棠灣鎮(zhèn)有升昌、北山、灣坡、鐵爐、青田五個(gè)少數(shù)民族村委會(huì)。

2008年，中共海棠灣工作委員會(huì)、海棠灣管理委員會(huì)成立。

2014年12月25日。

經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，三亞市撤并區(qū)鎮(zhèn)，將兩區(qū)六鎮(zhèn)劃分為四個(gè)區(qū)，海棠灣鎮(zhèn)改為海棠區(qū)。

2015年1月2日，三亞市海棠區(qū)正式掛牌成立并沿用至今。