Lịch sử Vịnh Bái Tử Long cũng gắn liền với những trang sử của dân tộc Việt Nam với những địa danh nổi tiếng như Vân Đồn, nơi cửa biển sầm uất thời Lý cách đây gần 900 năm, một vùng trên bến dưới thuyền, bộn bề hàng hoá, tấp nập thương nhân từ Xiêm La, Trung Quốc, lại thêm những chuyến tàu bè cập cảng của Ấn Độ, Nhật Bản, từ vùng Trung Cận Đông. Vịnh Bái Tử Long cũng là nơi tưởng nhớ chiến công oai hùng của Trần Khánh Dư cùng 3 anh em họ Phạm, người xã Quan Lạn đánh tan đoàn thuyền lương của tướng giặc Nguyên Mông Trương Văn Hổ (1288). Ngoài ra, trên Vịnh Bái Tử Long có các đền thờ nổi tiếng như: Đền Cửa Ông, còn gọi là đền Suốt, gần Cẩm Phả thờ Hưng Nhượng Vương Trần Quốc Tảng là con thứ ba của Đức ông Hưng Đạo Vương Trần Quốc Tuấn - góp công rất lớn trong nhiều trận đánh quân Nguyên Mông. Ông còn là một nhà văn thơ khoáng đạt và một nhà tư tưởng sâu sắc về Thiền tông. Dân chúng ghi ơn và lập đền thờ; hàng năm đều mở hội kỷ niệm vào ngày Rằm tháng Giêng Âm lịch. Đồn Tĩnh Hải, thành nhà Mạc (trên đảo Ngọc Vừng), đỉnh Quan Lạn (trên đảo Quan Lạn); chùa 100 gian ở xã Thắng Lợi (huyện Vân Đồn - Quảng Ninh) là một trong những công trình kiến trúc lớn trên dải đất vùng Đông bắc.