Dưới thời Việt Nam Cộng hòa, Đất Đỏ là một quận thuộc tỉnh Phước Tuy.

Sau năm 1975, chính quyền sáp nhập quận Đất Đỏ và quận Long Điền thành huyện Long Đất, tỉnh Đồng Nai.

Ngày 9 tháng 12 năm 2003, Chính phủ ban hành Nghị định 152/2003/NĐ-CP[1]. Theo đó, chia huyện Long Đất thành hai huyện Long Điền và Đất Đỏ.

Khi mới thành lập, huyện Đất Đỏ có 8 xã: Láng Dài, Lộc An, Long Mỹ, Long Tân, Phước Hải, Phước Hội, Phước Long Thọ, Phước Thạnh. Huyện lỵ của huyện đặt tại xã Phước Long Thọ.

Ngày 11 tháng 12 năm 2006, Chính phủ ban hành Nghị định 149/2006/NĐ-CP[4]. Theo đó:

• Thành lập thị trấn Đất Đỏ, thị trấn huyện lỵ huyện Đất Đỏ trên cơ sở toàn bộ diện tích, dân số của xã Phước Thạnh và một phần diện tích, dân số của xã Phước Long Thọ
• Thành lập thị trấn Phước Hải trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của xã Phước Hải.

Huyện Đất Đỏ có 2 thị trấn và 6 xã như hiện nay.