Thời Hùng Vương, địa bàn huyện Vĩnh Bảo phần nhiều vẫn là biển, thuộc bộ Dương Tuyền. Đời nhà Tần (221 – 207 TCN) Vĩnh Bảo thuộc Tượng quận, thời Hán (206 TCN – 220) thuộc quận Giao Chỉ, một phần thuộc huyện Câu Lậu trong quận này.

Đời nhà Đinh và Tiền Lê mang tên Hồng Châu. Thời nhà Lý đổi thành lộ Hồng, sau đổi thành lộ Hải Đông. Thời Trần (bắt đầu từ 1225) thuộc phủ lộ Nam Sách, lộ Hải Đông (lúc đầu gọi là Hồng Lộ).

Thời Minh (bắt đầu 1368) thuộc địa bàn phủ Tân An (Tân Yên), trong thời kỳ này xuất hiện đơn vị hành chính huyện Đồng Lợi. Đời Thuận Thiên (1428 - 1433) vua Lê Thái Tổ đổi tên Đồng Lợi thành Đồng Lại. Đời Quang Thuận (1460 - 1469) huyện Đồng Lại thành huyện Vĩnh Lại, phủ Hạ Hồng (gồm 4 huyện: Trường Tân, tức Gia Lộc, Tứ Kỳ, Thanh Miện và Vĩnh Lại) thừa tuyên Nam Sách. Năm Quang Thuận thứ 10 (1469) thừa tuyên Nam Sách đổi thành thừa tuyên Hải Dương, năm Hồng Đức thứ 21 (1490) thừa tuyên Hải Dương đổi thành xứ Hải Dương. Năm Hồng Thuận thứ nhất (1509) xứ Hải Dương đổi thành trấn Hải Dương. Từ thời Lê trung hưng đến năm Gia Long 12 (1813) thuộc thuộc phủ Hạ Hồng, trấn Hải Dương.

Năm Minh Mạng thứ 19 (1838) nhà Nguyễn cắt 5 tổng của huyện Tứ Kỳ (An Bồ, Viên Lang, Đông Tạ, Bắc Tạ, Can Trì), 3 tổng của huyện Vĩnh Lại (Đông Am, Thượng Am, Ngải Am) thành lập ra huyện Vĩnh Bảo, tỉnh Hải Dương.[2].

Đến năm 1890 khi tỉnh Thái Bình được thành lập, phần đất 3 tổng còn lại (Kê Sơn, An Lạc và Hạ Am) bên bờ Tả sông Hóa từ ngã ba Tranh đến sông Thái Bình của huyện Vĩnh Lại được giao cho huyện Vĩnh Bảo và Vĩnh Bảo được mở rộng tới 11 tổng, cuối thế kỷ XIX tổng Bắc Tạ tách làm 2 tổng là Uy Nỗ và Bắc Tạ và Vĩnh Bảo từ 1901 có 12 tổng.

Từ cuối năm 1952, huyện Vĩnh Bảo thuộc tỉnh Kiến An.

Từ ngày 27 tháng 10 năm 1962, tỉnh Kiến An sáp nhập vào thành phố Hải Phòng, từ đó Vĩnh Bảo là một huyện ngoại thành của Hải Phòng. Từ lúc ban đầu sáp nhập, huyện gồm 29 xã như hiện nay.

Ngày 18 tháng 3 năm 1986, thành lập thị trấn Vĩnh Bảo - thị trấn huyện lỵ huyện Vĩnh Bảo - trên cơ sở 223,8 ha diện tích tự nhiên với 4.336 nhân khẩu của xã Tân Hưng và 28 ha diện tích tự nhiên với 1.061 nhân khẩu của xã Nhân Hòa.