东汉建武年间(25～56)，改名为章安县。其辖区相当于今温州四县、台州四县及处州、松阳等地。吴太平二年(257)于章安置临海郡，辖章安、临海、始平、永宁、松阳（安阳）、罗阳（安固）、罗江县，相当于今浙东南和闽北的大部。
隋开皇九年(589) 废临海郡，置临海县。
明洪武二十年(1387)筑城设卫，以御倭寇，始称海门卫。
清顺治十一年（1654），移定海镇驻海门，在此前后，设临海县丞衙门于海门。十八年（1661）清廷颁布禁海令，沿海居民内迁，海门设台寨驻兵，仅留少数居民。康熙二十二年（1683）开海禁，复置。道光二十三年（1843），移台州同知衙门于葭沚，以加强对沿海的统治。光绪二十年（1894）开埠通商，发展成为商埠。
1928年建临海县海门区。
1934年，浙江省第七行政督察专员公署设海门。
1941年4月因日军窜扰而迁临海。
1949年6月海门解放后，建为台州专员公署直属海门区。
1958年10月，海门、洪家两区合并建立海门人民公社。下辖7个大队（管理区）和1个渔业专业大队。
1960年初，原洪家区划出， 5月，大陈镇从海门划出。
1961年6月，撤销海门人民公社，恢复海门区公所，下辖4个人民公社。
1969年改为海门区革命委员会，1979年5月撤销区革命委员会，恢复区公所。
1980年7月由黄岩县分出，建立海门特区，1981年7月经国务院批准成立椒江市，为浙江省第一个县级市。
1994年设台州市于椒江，遂撤椒江市，为台州市椒江区。
2001年11月，撤洪家、东山、三甲、下陈、章安、前所6镇，设为洪家街道、三甲街道、下陈街道、章安街道、前所街道，原东山镇并入葭沚街道、撤黄礁乡，并入章安街道。
2003年，椒江区下辖海门街道、白云街道、葭沚街道、洪家街道、下陈街道、三甲街道、章安街道、前所街道、大陈镇、椒江海洋渔业总公司、椒江农场。
