美兰区前身为振东区，位于海口旧城中心（占据旧城区域的三分之二），海口最早的街道、村庄、商埠、商业区，都孕育形成于辖区内的白沙津。
白沙津，也称白沙港、白沙门港、白沙渡，又名神应港。
早在宋代，已是“商舟所聚处”。
白沙，古称氵宜洲图，原属琼山县氵宜洲都的政治、文化、对外贸易中心。
民国以后，白沙坊仍是白沙八村（白沙、园尾、桥板、山旺、白沙门、新安、过港）乡政府所在地。
民国二十二年（1933年），振东区地属琼山县第十一区的永安镇、新埠乡、海甸乡、白沙乡。
民国二十三年（1934年），琼山县撤销乡镇，成立乡团局。
民国二十九年（1940年），振东区地属永安镇。
民国三十年（1941年）8月，海甸、新埠并为海甸乡。
1950年，海南岛解放；同年6月，海口市人民政府成立；同年12月，分属市第一区人民政府和第三区人民政府。
1955年6月，撤销市第一区人民政府，将下辖8个街道办事处，并为振东、博爱街道办事处，隶属于海口市人民委员会。
1960年，振东、博爱街道办事处合并成立中区人民公社。
1961年6月，改称为东区人民公社。
1962年1月，撤销东区人民公社，分别成立振东、博爱人民公社。
1967年8月，振东公社改称立新公社，博爱公社改为东方红公社。
1974年2月，撤社建区，立新、红岛公社合并成立立新区革命委员会，撤销东方红革命委员会。
1982年10月，分别成立振东区人民政府、博爱区人民政府。
1990年11月，海口市振东区成立，为县级市辖区，是当时海口市三个区之一。
1991年4月，振东区挂牌成立。
2002年10月，海口市进行行政区划调整，撤销振东区。
2003年1月，美兰区挂牌成立。