Tháng 2 năm 1976, tỉnh Ninh Thuận hợp nhất với hai tỉnh Bình Thuận và Bình Tuy thành tỉnh Thuận Hải, huyện Ninh Hải thuộc tỉnh Thuận Hải.

Ngày 27 tháng 4 năm 1977, Hội đồng Chính phủ ban hành Quyết định 124-CP[1]. Theo đó:

• Sáp nhập 6 phường: Mỹ Hương, Tấn Tài, Kinh Dinh, Thanh Sơn, Phủ Hà, Đạo Long của thị xã Phan Rang vừa giải thể và 4 xã: Phước Diêm, Phước Dinh, Phước Hải, Phước Tân của huyện An Phước vừa giải thể vào huyện Ninh Hải
• Giải thể 6 phường: Mỹ Hương, Tấn Tài, Kinh Dinh, Thanh Sơn, Phủ Hà, Đạo Long để thành lập thị trấn Phan Rang, thị trấn huyện lỵ huyện Ninh Hải.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, huyện Ninh Hải có 19 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm thị trấn Phan Rang và 18 xã: Cát Hải, Đông Hải, Hộ Hải, Khánh Hải, Mỹ Hải, Nhơn Hải, Phước Chiến, Phước Công, Phước Diêm, Phước Dinh, Phước Hải, Phước Kháng, Phước Lợi, Phước Tân, Phượng Hải, Văn Hải, Vĩnh Hải, Xuân Hải.

Ngày 13 tháng 3 năm 1979, Hội đồng Chính phủ ban hành Quyết định số 104-CP[2]. Theo đó:

• Tách các thôn Lương Cách, Tân Hội của xã Hộ Hải, các thôn Công Thành, Thành Ý của xã Xuân Hải và thôn Đài Sơn của thị trấn Phan Rang để thành lập một xã mới lấy tên là xã Thành Hải
• Tách các thôn Bà Tháp, Gò Cạn, Gò Đền của xã Hội Hải, thôn Mỹ Nhơn của xã Xuân Hải để thành lập một xã mới lấy tên là xã Tân Hải
• Tách các thôn Tấn Tài A, Tấn Tài B của thị trấn Phan Rang, thôn Tấn Lộc của xã Mỹ Hải để thành lập một xã mới lấy tên là xã Tấn Hải
• Tách các thôn Phước Lập, Văn Lâm của xã Phước Nam, thôn Chung Mỹ của xã Phước Dân (huyện An Sơn) để thành lập một xã mới lấy tên là xã Lâm Hải
• Đổi tên xã Phước Công thành xã Công Hải
• Đổi tên xã Phước Lợi thành xã Lợi Hải
• Đổi tên xã Phước Tân thành xã An Hải
• Đổi tên xã Phước Dinh thành xã Dinh Hải
• Đổi tên xã Phước Diêm thành xã Diêm Hải
• Đổi tên xã Phượng Hải thành xã Tri Hải
• Đổi tên xã Cát Hải thành xã Phương Hải

Từ đó, huyện có thị trấn Phan Rang và 22 xã: An Hải, Phương Hải, Công Hải, Diêm Hải, Dinh Hải, Đông Hải, Hộ Hải, Khánh Hải, Lâm Hải, Lợi Hải, Mỹ Hải, Nhơn Hải, Phước Chiến, Phước Hải, Phước Kháng, Tân Hải, Tấn Hải, Thành Hải, Tri Hải, Văn Hải, Vĩnh Hải, Xuân Hải.

Ngày 1 tháng 9 năm 1981, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định số 45-HĐBT[3]. Theo đó:

• Tách thị trấn Phan Rang và 4 xã: Khánh Hải, Tấn Hải, Thành Hải, Văn Hải để tái lập thị xã Phan Rang - Tháp Chàm (nay là thành phố Phan Rang - Tháp Chàm)
• Tách 5 xã: An Hải, Diêm Hải, Dinh Hải, Lâm Hải, Phước Hải để thành lập huyện Ninh Phước

Huyện Ninh Hải còn lại 13 xã: Công Hải, Đông Hải, Hộ Hải, Lợi Hải, Mỹ Hải, Nhơn Hải, Phước Chiến, Phước Kháng, Phương Hải, Tân Hải, Tri Hải, Vĩnh Hải, Xuân Hải.

Ngày 30 tháng 10 năm 1982, chuyển 2 xã Mỹ Hải và Đông Hải về thị xã Phan Rang - Tháp Chàm quản lý.[4]

Ngày 28 tháng 11 năm 1983, huyện lỵ huyện Ninh Hải chuyển từ thôn Tri Thủy của xã Tri Hải về thôn Ba Tháp của xã Tân Hải.[5]

Tháng 7 năm 1991, chuyển xã Khánh Hải thuộc thị xã Phan Rang - Tháp Chàm về huyện Ninh Hải quản lý. Đến thời điểm này huyện có 12 xã trực thuộc.

Ngày 26 tháng 12 năm 1991, tỉnh Ninh Thuận được tái lập, huyện trở lại thuộc tỉnh Ninh Thuận.[6]

Ngày 28 tháng 5 năm 1994, chuyển xã Khánh Hải thành thị trấn Khánh Hải, thị trấn huyện lỵ huyện Ninh Hải.[7]

Từ đó đến cuối năm 2004, huyện Ninh Hải có thị trấn Khánh Hải và 11 xã: Công Hải, Hộ Hải, Lợi Hải, Nhơn Hải, Phước Chiến, Phước Kháng, Phương Hải, Tân Hải, Tri Hải, Vĩnh Hải, Xuân Hải.

Ngày 7 tháng 7 năm 2005, Chính phủ ban hành Nghị định 84/2005/NĐ-CP[8]. Theo đó:

• Chia xã Nhơn Hải thành 2 xã Nhơn Hải và Thanh Hải
• Chia xã Phương Hải thành 2 xã Phương Hải và Bắc Sơn
• Chia xã Tân Hải thành 2 xã Tân Hải và Bắc Phong
• Tách 6 xã: Lợi Hải, Công Hải, Phước Chiến, Phước Kháng, Bắc Sơn, Bắc Phong để thành lập huyện Thuận Bắc.

Huyện Ninh Hải còn lại 1 thị trấn và 8 xã như hiện nay.