明洪武二十年(1387年),始设沥海所城。清宣统二年(1910年),成立沥海乡。民国二十一年(1932年),属绍兴县第十区。1950年,设立沥海区海南乡、城西乡;同年,改为沥海、海南、城西3个乡。1956年,3个乡合并为沥海镇。1958年,沥海镇与三汇乡、沥东乡合并成立沥海公社,原沥海镇成为沥海公社的沥城、城西2个管理处。1959年,从城西管理处中划出部分生产队组设百沥大队。1961年,沥东、三汇2个管理处划出分别另设公社,沥城、城西2个管理处与百沥大队合并成立沥海公社。1983年,改为沥海乡、三汇乡。1985年,沥海乡改设沥海镇。1992年,三汇乡并入沥海镇。2001年9月,沥东乡部分村并入。2019年11月,撤销沥海镇,设立沥海街道。2021年4月,沥海街道整建制划转到越城区。