Cuối thế kỷ XIX trở về trước, đây là một vùng vắng vẻ, cư dân thưa thớt, vốn chỉ là vũng biển đậu thuyền, dân chài gọi là Áng Gai hay Hòn Gai có nghĩa là hòn đảo nhiều cây gai.

Ngày 12/3/1883 người Pháp chính thức đến chiếm đóng, sau đó mở mỏ, dịch tên Hòn Gai là Ile des bruilles (Đảo những búi gai), phiên âm tiếng Pháp thành Hon Gay hay Hông Gay. Hon Gay trở thành tiểu khu (Quartier) về hành chính cùng với châu Cẩm Phả thuộc tỉnh Quảng Yên nhưng thục chất là một "vùng cai trị riêng biệt" của Công ty mỏ than Bắc Kỳ (S.F.C.T).. Sau cách mạng, ngày 31/3/1947, vùng mỏ Hòn Gai - Cẩm Phả hợp nhất với tỉnh Quảng Yên thành liên tỉnh Quảng Hồng.

Do vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng về cả kinh tế và quân sự, ngày 26/12/1948 Khu đặc biệt Hòn Gai được thành lập gồm Hòn Gai, Cẩm Phả, Cửa Ông và huyện Cẩm Phả. Ngày 19/9/1949, huyện Hoành Bồ tách khỏi tỉnh Quảng Yên nhập vào đặc khu Hòn Gai. Do yêu cầu mới sau kháng chiến, ngày 22/12/1955 lại hợp nhất đặc khu Hòn Gai và với tỉnh Quảng Yên thành đặc khu Hồng Quảng, Hòn Gai thành thị xã lỵ sở của đặc khu.

Ngày 30/10/1963, Quốc hội nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa phê chuẩn quyết định hợp nhất tỉnh Hải Ninh và đặc khu Hồng Quảng thành Tỉnh Quảng Ninh. Từ 1/1/1964, Thị xã Hồng Gai chính thức thành tỉnh lỵ tỉnh Quảng Ninh.[3]

Phường Hạ Long thuộc thị xã Hồng Gai được thành lập ngày 10/9/1981 từ hai tiểu khu Hạ Long và Ba Đèo. Đến năm 1993, thành phố Hạ Long được thành lập trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của thị xã Hồng Gai, phường Hạ Long được đổi tên thành phường Hồng Gai theo quyết định số 66/QĐ-CP ngày 28/10/1996.[4]

Như vậy tên gọi Hồng Gai xuất phát từ Hòn Gai nhưng do gọi chệch nên nay trở thành tên chính thức trên các văn bản hành chính. Tuy nhiên người dân tại Hạ Long vẫn quen dùng tên gọi Hòn Gai (trường THPT Hòn Gai là trường có lịch sử lâu năm nhất ở tỉnh Quảng Ninh).