Từ thế kỷ thứ X (Ngô- Đinh- Tiền Lê) Hà Hải thuộc Châu ái đến năm 1029, nhà Lý đổi thành phủ Thanh Hoá. Sang thế kỷ XII- XIV (thời Trần) Hà Hải thuộc Huyện Chi Nga, Nga Lạc (huyện Nga Sơn ngày nay)

Dòng họ Nguyền Văn đã lập nên làng Nam Thôn vào thế kỷ XI.

Làng Thạch Quật cũng được thành lập vào thế kỷ XI- XII. Dân cư cư trú ở 5 khu: Dưới Đồng, Cây Táo, Cây Vối, Rú Rậm và Núi Vạng. Họ Lê đến lập nghiệp ở làng Thạch Quật sớm nhất.

Cũng thế kỷ này họ Phạm lập nên làng Đông Bột (Yên Thôn)

Sang thế kỷ thứ XV (thời Minh và Lê Sơ) Hà Hải thuộc phủ Thanh Hoa. Năm 1466, dưới triều Lê Quang Thuận Hà Hải thuộc Huyện Nga Giang, Thừa Tuyên Thanh Hoá (Chi Nga, Nga Lạc, Nga Giang) nay là huyện Nga Sơn.

Vào thế kỷ XVI họ Phạm đã lập nên làng Như Lăng.

Dòng họ Nguyễn lập nên làng Quang Sở (Đông Quang) vào thế  kỷ  XVII.

Năm Minh Mạng thứ 3 (1822) tổng Đông Bột đổi thành tổng Đông An (tức tổng Đông Yên) với 11 làng xã đó là: Thôn An, Thôn Bang, Thôn Chế, Thôn Cụ, Thôn Độ, xã Gia Thuỵ, Thôn Nam, xã Nga Châu, thôn Như Lăng, xã Thạch Khuất, xã Vân Trai.

Đời vua Thành Thái (1889 - 1907), tổng Đông An được chuyển từ Huyện Nga Sơn về Huyện Tống Sơn (tức Hà Trung ngày nay).

Dưới triều vua Bảo Đại, ông vua cuối cùng của Triều Nguyễn các thôn làng (Hà Hải) thuộc tổng Đông Yên, huyện Tống Sơn, phủ Hà Trung.

Cách mạng tháng 8 năm 1945 thành công, Nhà nước Việt Nam Dân Chủ Cộng Hoà đã tiến hành cải cách các đơn vị hành chính: Bỏ cấp phủ và cấp tổng chỉ còn lại các cấp tỉnh, huyện, xã, làng. Theo đó phủ Hà Trung được đổi thành huyện Hà Trung, tổng Đông Yên giải thể. Các làng trong tổng được chia làm 3 xã: xã Chi Lăng (xã Hà Hải ngày nay), xã Lĩnh Toại, làng Nga Châu thuộc xã Nguyễn Thái Học.

Tháng 7 năm 1947 xã Chi Lăng hợp nhất với xã Lĩnh Toại (xã Hà Phú, Hà Toại ngày nay) và làng Nga Châu (xã Thái Học lấy tên là xã Lĩnh Toại, huyện Hà Trung, tỉnh Thanh Hoá).

Từ tháng 4 năm 1954 sau giảm tô huyện Hà Trung được chia làm 24 xã. Tên đầu của mỗi xã được viết bằng từ “Hà”, xã Lĩnh Toại được chia làm 3 xã là Hà Hải, Hà Toại, Hà Châu. Tên Hà Hải có từ đây.

Tháng 9 năm 1977, theo quyết định của Hội Đồng Bộ Trưởng huyện Hà Trung hợp nhất với huyện Nga Sơn lấy tên là huyện Trung Sơn, xã Hà Hải trực thuộc huyện  Trung Sơn, tỉnh Thanh Hoá.

Tháng 9 năm 1982, huyện Hà Trung được tái lập. Từ đó đến nay xã Hà Hải thuộc huyện Hà Trung, tỉnh Thanh Hoá.
       Hiện nay tổ chức hành chính của xã Hà Hải gồm 7 thôn: Thôn Thạch Quật 1, Thạch Quật 2, Nam Thôn, Như Lăng, Đông Yên (gồm 2 thôn Đông Quang, Yên Đò và xóm Ngư Hải sáp nhập), Yên Thôn, Tùng Thi.