唐贞观五年（631年），从古平昌县划出设置万安县，隶于琼州。万宁建县从此开始。

唐龙朔二年（662年），万安县改为万安州，州治在万安县通化都（今大茂镇旧州村），领万安、陵水、富云、博辽四县。

唐天宝元年（742年），改万安州为万安郡。唐至德二年（757年），改万安郡为万全郡。唐乾元元年（758年），复名万全郡为万安州。唐贞元元年（785年），万安州州治所复迁回万全县。同年，复名万全县为万安县。

五代十国时期（907—960年），万安地属南汉，复名万安州，废富云、博辽两县，管治万安、陵水两县。

南宋绍兴七年（1137年），改万安州为万宁县，历史上第一次出现万宁县名称。

南宋绍兴十三年（1143年），万宁县复名为万安县。

明洪武三年（1370年），万安军改为万州，元年仍领万宁、陵水县，隶属于琼州府。

明正统五年（1440年），省去万州所管辖的万宁县，使其户属万州，万州仅领陵水县。

清代沿袭明制，仍名万州，并把州县管辖范围扩展到黎族聚居的僻远地区。清光绪三十一年（1905年），改万州为万县，隶属崖州直隶州。

民国成立，统称州为县，民国三年（1914年），改为万宁县，隶属广东省辖。民国十七年（1928年），全县设4个区，46个乡。

1950年4月，万宁县解放。设立万宁县人民政府。

1951年，县人民政府设置3个区、38个乡。

1952—1956年，全县设置一、二、三、四、五等5个区，191个乡。

1958年，建立人民公社体制，实行“政社合一”。全县成立万宁、东风、东兴3个人民公社，各公社下设作业区。万宁公社辖北坡、环城、东澳、长安、礼纪、大茂作业区；东风公社辖龙滚、山根、坡罗、和乐、后安、英文、乐来作业区；东兴公社辖中兴、东乐、北大作业区。同年12月，琼东、乐会、万宁三县合并，称琼海县。

1959年11月，琼海县分出琼海、万宁二县。1959年以前，东澳、牛漏、礼纪部分和南桥全部村庄归陵水县管辖。

1959—1961年，公社的设置逐渐增多，和乐公社先后划出港北公社和后安公社；北大公社划出三更罗公社；长安公社划出牛漏公社；东澳公社划出龙保公社（1962年又合并）。

1963年全县共设17个公社，1个镇，197个生产大队，4个居民委员会。

1971年，场社全面分开。

1983年政社分开，公社改为区公所，大队改设乡。全县17个公社改为17个区公所，属县政府派出机构，下设181个乡。万城镇及其4个居委会不变。

1986年，撤销区公所成立乡、镇政府，撤销小乡，设管理区。全县设1个乡，5个民族乡，12个镇，201个管理区，5个居委会。

1988年，海南建省，万宁隶属海南省管辖。

1996年8月，经国务院批准，万宁撤县设市。

2002年7月，经海南省人民政府批准，调整、撤消和合并各乡、镇，将原来山根乡、禄马苗族乡、三更罗黎族苗族乡、北大黎族苗族乡、南桥黎族苗族乡、新梅黎族苗族乡、龙滚镇、和乐镇、港北镇、大茂镇、后安镇、乐来镇、北大镇、礼纪镇、东澳镇、长丰镇、牛漏镇、万城镇18个乡、镇撤并调整为12个镇，即万城、龙滚、山根、北大、和乐、后安、大茂、长丰、东澳、礼纪、南桥、三更罗等镇。设立197个村委会、10个社区居委会。

2009年，原国营南林农场与国营新中农场重组为国营新中农场；原国营东兴农场与国营东岭农场重组为国营东兴农场。

2011年，兴隆华侨农场归万宁市政府管理，成立兴隆华侨旅游经济开发区管委会，保留华侨农场牌子。

2016年年底，全市辖万城、龙滚、山根、北大、和乐、大茂、长丰、东澳、礼纪、后安、南桥、三更罗镇12个镇、197个村委会、10个居委会、4个国营农（林）场、1个华侨农场（兴隆华侨旅游经济开发区管委会）。

2017年3月，万宁市东和、新中、东兴、东岭、南林5个“居”同时揭牌成立，标志着国营新中、东兴、东和农场社会管理和公共服务职能正式移交万宁市管理。年底，全市辖212个村（居）委会。

2022年年末，全市辖万城、龙滚、山根、北大、和乐、大茂、长丰、东澳、礼纪、后安、南桥、三更罗镇12个镇、197个村委会、15个居委会、1个旅游区（兴隆华侨旅游经济区）。