西汉时属儋耳郡至来县地。隋大业三年为珠崖郡吉安县地。唐先后为昌化县、吉安县、洛场县地。宋为南宁军宜伦县地。从元至民国先后为琼山、定安、儋县、临高、昌感等县地。

　　民国24年（公元1935年）四月，广东省政府民政厅正式批准将儋县、昌江、感恩、定安、崖县部分黎区及琼山县飞地—水尾营等划设白沙县。因清康熙二十八年曾设“薄沙营”作为军事据点屯兵戎守而得名。

　　1958年白沙与东方、昌感合并为东方县，成立白沙县办事处。1961年恢复白沙县建制。1987年11月20日，国务院批准撤销白沙县，成立白沙黎族自治县。12月30日举行白沙黎族自治县成立挂牌仪式。

　　1993年，白沙黎族自治县总人口172455人，其中少数民族10万人。

　　1995年底，白沙黎族自治县总面积2117.73平方千米，总人口16.87万人，其中，农业人口14.28万人，非农业人口2.59万人；城镇人口1.75万人，农村人口15.12万人；农垦系统5.36万人；黎族9.15万人。辖14个乡镇、76个村委会、423个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　1996年底，白沙黎族自治县位于海南岛中部偏西，地处黎母山中段北，东与琼中县为依，东南与通什市交界，南与乐东县相连，西与昌江县接壤，北与儋州市毗邻。总面积2117.73平方千米，总人口16.79万人。辖15个乡镇、76个村委会、420个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　1997年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口17.14万人。辖15个乡镇、75个村委会、479个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　1998年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口17.35万人。辖15个乡镇（細水乡、元門乡、南開乡、阜龍乡、打安乡、獅球乡、青松乡、金波乡、榮邦乡、南叉乡、牙叉镇、七坊镇、邦溪镇、光雅镇、白沙镇）、76个村委会、479个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　1999年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口17.64万人。辖15个乡镇、75个村委会、479个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　2000年第五次人口普查，全县总人口164494人，其中：牙叉镇22159人，光雅镇7459人，白沙镇5118人，七坊镇14071人，邦溪镇10368人，元门乡6897人，细水乡4611人，金波乡3930人，南开乡4362人，荣邦乡5673人，狮球乡5185人，打安乡5868人，青松乡8578人，南叉乡6821人，阜龙乡4587人，国营金波农场4910人，国营芙蓉田农场5074人，国营珠碧江农场3241人，国营卫星农场5841人，国营龙江农场14414人，国营牙叉农场4206人，国营白沙农场4225人，国营邦溪农场3030人，国营大岭农场3866人。

　　2000年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口17.74万人，辖15个乡镇、76个村委会、479个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　2001年底，白沙黎族自治县位于海南岛中部偏西，东与琼中县相依，东南与五指山市交界，南与乐东县相连，西与昌江县接壤，北与儋州市毗邻。面积2117.73平方千米。人口17.93万人（公安户籍人口数：总户数41786户、总人口179342人；其中非农业人口31641人。），其中黎族10.53万人。辖5个镇、10个乡、76个村委会、479个自然村，境内有9个国有农场。县城牙叉镇。

　　2002年，牙叉镇、白沙镇、南叉乡合并，设立牙叉镇；光雅镇、七坊镇合并，设立七坊镇；打安乡、狮球乡合并，设立打安镇。年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口18.04万人，其中黎族10.59万人。辖4个镇、7个乡（牙叉镇、七坊镇、打安镇、邦溪镇、南开乡、元门乡、阜龙乡、细水乡、青松乡、金波乡、荣邦乡）、75个村委会、417个自然村，境内有9个国有农场。县政府驻牙叉镇。

　　2003年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口18.16万人（公安户籍人口数：总户数42378户、总人口181578人；其中非农业人口32858人。），其中黎族占58.7%。辖11个乡镇、76个村委会、417个自然村，境内有9个国有农场。县政府驻牙叉镇。

　　2004年底，白沙黎族自治县面积2117.73平方千米。人口18.49万人（公安户籍人口数：总户数43787户、总人口184886人；其中非农业人口82004人。），其中黎族占58.5%。辖11个乡镇、76个村委会、417个自然村，境内有9个国有农场。县政府驻牙叉镇。