Thư tịch sử Việt nhắc đến cửa Thuận An với tên cửa Eo như trong Đại Việt sử ký toàn thư ghi năm Giáp Thân (1404) đời Nhà Hồ cửa biển Hóa Châu mở ra ở làng Hòa Duân. Địa danh này còn có khi mang tên Yêu Hải môn, Noãn Hải môn, và Nhuyễn Hải môn.[1] Song tùy thuộc vào thủy văn, cửa Eo di dịch vị trí ít nhiều cũng như mở và đóng nhiều lần.

Sau khi Nhà Nguyễn định đô ở Huế, triều Gia Long năm 1813 triều đình cho xây đồn Trấn Hải phòng ngự cửa biển;[2] đời sau bố trí thêm tổng cộng 99 cỗ súng đại bác trên pháo đài.[3] Địa danh Thuận An thì đến triều Minh Mệnh vua Minh Mạng mới đặt cho.

Tháng Tám năm 1883 quân Pháp mở cuộc tấn công cửa Thuận An. Thành Trấn Hải thất thủ sau trận hỏa pháo dữ dội từ chiến thuyền Pháp; mất tiền đồn bảo vệ, kinh thành Huế bị uy hiếp khiến triều đình Nhà Nguyễn bị buộc phải ký Hòa ước Quý Mùi, công nhận nền bảo hộ của Pháp trên toàn cõi Việt Nam.

Năm 1904 sau một trận lũ lớn cửa Eo bị cát bồi, cạn nhiều gần như không thông ra biển nữa nên địa điểm đó có tên là cửa Lấp. Ngược lại, một cửa biển nữa mở ra từ năm 1897 thuộc làng Thai Dương Hạ, huyện Phú Vang gọi là cửa Sứt, và địa danh Thuận An được chuyển đến đó cho dù đây không phải là cửa Thuận An của đầu thế kỷ XIX.[1]

Biến đổi bờ biển vẫn tiếp diễn khiến diện mạo Thuận An tùy thuộc vào thời tiết và thủy triều.[4]

Bờ cát của biển Thuận An nay được nhiều du khách ghé chơi và tắm biển.[5]