海伦是黑龙江省建治较早的县份之一。自古以来中华民族的先人就已经劳动和生息在这块土地上。在秦、汉、唐、辽、金、元、明时期境内即有少数民族生息、繁衍、劳动。

海伦市以海伦河得名。海伦为“开凌”之音转，满语“水獭”之意因海伦河中盛产水獭，故名海伦设治时便由此得名。海伦一带为清皇室围场。先后为呼兰城守尉、呼兰副都统辖地

1885年（清光绪十一年），设置绥化厅后归绥化厅管辖。

光绪二十四年（1898年）始建通肯副都统衙门，海伦县境域即为其所辖；光绪三十二年（1906年）裁通肯副都统设通肯协领署；宣统元年（1909年），海伦直隶廳改为海伦府；

1912年（民国元年）海伦府改为海伦县；民国6年（1917年）1月设望奎设治局从此，海伦、望奎分治恢复海伦县；1932年，日本入侵後海伦县归属伪滨江省。1945 年8月15日伪满洲国覆灭，全县人民获得解放

在中国***的领导下，于1945年11月建立了人民政府，至1949年建国前夕海伦县曾先后归黑嫩省、黑龙江省管辖。

1949年10月1日建国后海伦县一直属于黑龙江省管辖。

1985年县境内共有7个镇，10个街道；22个乡360个村。

1989年12月23日国务院批准，撤销海伦县设立海伦市（县级），以海伦县的行政区域为海伦市的行政区域仍隶绥化地区。

1990年1月11日正式撤縣设市。

2016年8月海伦市长发乡、永富乡、向荣乡撤乡设镇，原行政区域、原隶属关系、政府所在地不变

截至2013年，海伦市共辖23个乡级行政區包括7个镇、16个乡，分别是海伦镇、东风镇、祥富镇、海兴镇、伦河镇、共合镇、海北镇、长发乡、永富乡、向荣乡、前进乡、东林乡、海南乡、乐业乡、共荣乡、福民乡、丰山乡、百祥乡、联发乡、永合乡、 爱民乡、扎音河乡、双录乡海伦市人民政府驻海伦镇新大道。

海伦地处松嫩平原东北端小兴安岭西麓，北纬46度58分至47度52分 东经126度14分至127度45分。地形为丘陵、漫岗平均海拔239米。属中温带大陆性气候无霜期120天左右，有效积温2200至2400℃年降水量500至600毫米。境内有通肯河、扎音河、克音河、海伦河、三道乌龙沟5条主要河流

海伦市资源丰富，是世界三块黑土地之一素有“粮仓”之称。通肯河、克音河、海伦河等五条河流横贯东西东方红、联丰等5座大中型水库和30多座小型沝库星罗棋布。西部平原盛产大豆、玉米、水稻等粮食作物和亚麻、烤烟等经济作物北部山区盛产红松、白杨等木材和甘草、党参等中藥及猴头、蕨菜等山产品。地下蕴藏丰富的煤炭、砂金、矿泉水等矿产资源

截至2011年末，海伦市总人口