Địa bàn xã Hải Dương trước đây là một phần xã Hương Hải thuộc huyện Hương Trà.

Ngày 11 tháng 3 năm 1977, huyện Hương Trà sáp nhập với các huyện Phong Điền và Quảng Điền thành huyện Hương Điền[4], xã Hương Hải thuộc huyện Hương Điền.

Ngày 11 tháng 9 năm 1981, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 64-HĐBT[5]. Theo đó, sáp nhập xã Hương Hải vào thành phố Huế.

Ngày 6 tháng 1 năm 1983, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 03-HĐBT[1]. Theo đó, chia xã Hương Hải thành 2 xã Thuận An và Hải Dương.

Ngày 29 tháng 9 năm 1990, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 345-HĐBT. Theo đó, chuyển xã Hải Dương về huyện Hương Trà vừa tái lập.

Ngày 15 tháng 11 năm 2011, huyện Hương Trà được chuyển thành thị xã Hương Trà[6], xã Hải Dương thuộc thị xã Hương Trà.

Ngày 27 tháng 4 năm 2021, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 1264/NQ-UBTVQH14 (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 7 năm 2021)[3]. Theo đó, chuyển xã Hải Dương trở lại thành phố Huế quản lý.