Địa bàn xã Giang Hải trước đây vốn là hai xã Vinh Giang và Vinh Hải thuộc huyện Phú Lộc.

Trước khi sáp nhập, xã Vinh Giang có diện tích 18,73 km², dân số là 4.682 người, mật độ dân số đạt 250 người/km². Xã Vinh Hải có diện tích 5,70 km², dân số là 2.058 người, mật độ dân số đạt 361 người/km².

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 834/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của hai xã Vinh Giang và Vinh Hải thành xã Giang Hải.