青海湖在西汉时称西海、仙海、鲜水海、卑禾羌海，到北魏时才始称青海，到清代加了个“湖”字。1949年后统称青海湖。历史上之所以称青海湖为仙海和鲜水海，与西王母神话有关。据《汉书·地理志》载：“金城郡‘临羌县西北至塞外，有西王母石室、仙海、盐池”’；另据《十三州志》沿袭汉书的记载：“青海在临羌县，有西王母石室，仙海、盐池”。史学界一般认为“仙海”就是青海湖，天峻县关角沟的二郎洞乃传说中的西王母石室。此外，青海湖亦被称为“卑禾羌海”是因为青海湖流域早先曾是卑禾羌人的牧地，故以其命名。羌人究竟如何称青海湖实难考证，但蒙古语称青海湖为“库库诺尔”，意为“蓝色的海”，是以湖水颜色来命名的；而藏语则称青海湖为“措温波”，其意是“青色的湖”。值得一提的是青海湖还有一个古老的藏语名字叫“赤雪甲姆”，藏族学者解释说，因湖周有过l万顶帐幕或者有万座帐幕被海水吞没而得名。“甲姆”藏语意为“王母”，将两词连起来可译为“万帐王母”，汉语称西王母。传说西王母和周穆王相会的瑶池应当就是今日的青海湖。

一宋、元以前

青海湖地区建置始于汉代。汉宣帝神爵元年至二年（公元前61年～前60年），西汉军队进击湟水流域的先零羌等部落，部队曾西进到青海湖附近。据《前汉书·赵充国传》卷六十九记载：“修建湟峡以西道桥70余处，令可至鲜水左右”。汉平帝元始四年（公元4年），王莽在今海晏县三角城设西海郡，筑5县（即海晏县三角城、尕海古城、刚察县北向阳古城、共和县草多隆古城、兴海县支东加拉古城）。《西羌传》亦云：“初开以为郡，筑五县，边海燧亭相望。”西海郡的设置，使汉朝行政管辖范围扩大到青海湖地区。王莽居摄元年（公元6年），羌人首领庞恬、傅幡等不满王莽夺地设郡，并兴兵围攻西海郡，太守程永弃城潜逃，被王莽处死。于翌年春天派护羌校尉率兵击败羌人，恢复西海郡。新莽地皇四年（公元23年）王莽政权崩溃，西海郡随之废弃。

东汉初年，居住在黄河北岸的烧当羌首领联合附近小部落击败先零羌河卑湳羌后，逐渐强盛，青海湖地区亦归属其势力范围，一直到和帝永元十三年（公元101年），汉军举兵平定烧当羌。次年，东汉曹风向汉和帝奏称：烧当羌居地，土地肥美，饶于田畜，地形险固，又有西海渔盐之利，所以强盛，每胁诱众羌为乱。值此迷唐失败远走，宜及时恢复西海郡县，隔断胡羌交关之路……国家可无西方之忧。和帝即任命曹凤为金城西部都尉，治龙耆（即王莽时代之西海郡治）。安帝永初元年（公元107年），东西两部羌人大败汉军，青海地区完全处于羌人控制之下。后经持续12年之久的战乱，最后仍以羌人失败而告终。东晋隆安元年（公元397年），鲜卑秃发乌孤进入湟水流域，建立南凉国。与此同时，臣服于南凉的鲜卑乙弗部落由甘肃迁徙到青海湖地区。元兴元年（公元402年）秃发傉檀袭位，称凉王，迁都乐都城，次年进占姑臧作为国都，统治地区东起兰州，西到青海湖。东晋义熙十年（公元414年）秃发傉檀率兵西进青海湖，掠夺乙弗部落牲畜40万头只。居今临夏地区的鲜卑乞伏炽磐建立的西秦王国乘机攻占乐都，秃发傉檀降，青海湖的乙弗部落从此臣服于西秦。东晋安帝义熙十三年（公元417年）北凉势力渐人青海湖地区，但迫于西秦的压力，不久即回师河西走廊。

西魏大统元年（公元535年），吐谷浑王夸侣建立政权，在青海湖西7.5公里。处建伏俟城（今共和县石乃亥乡铁卜加村），后于公元540年建都于此。从此，青海湖流域完全置于吐谷浑统治之下。北周建德五年（公元576年），北周太子宇文赟进攻吐谷浑，曾一度到达伏俟城，但随后又退出。吐谷浑派遣使者向北周纳贡，以后双方时战时和，一直持续到隋朝初年。

隋大业五年（公元609年）四月，隋炀帝亲自统兵征讨吐谷浑，不久便击败吐谷浑，并以伏俟城为治，设置西海郡。大业十三年（公元617年）隋朝濒于覆灭，吐谷浑又率部重新回到青海湖。

唐朝，吐谷浑为其属国。唐贞观十年（公元636年），吐蕃北渡黄河，进入青海湖南部地区。吐谷浑首领诺曷钵被迫走避青海湖北。贞观二十三年（公元649年）唐高宗继位，册封诺曷钵为驸马都尉。唐咸亨元年（公元670年），吐蕃占领了吐谷浑王国地盘，青海湖地区旋即置于吐蕃政权统治之下，而唐朝势力渐退到日月山以东。唐开元十九年（公元731年），吐蕃遣使者向唐提出划分疆界，唐玄宗乃以赤岭（今湟源县日月山）为界，表以大碑，刻约其上。开元二十一年(公元’733年)，金城公主请立碑于赤岭，以分唐朝与吐蕃之境。唐天宝七年（公元748年），唐右武卫员外将军、陇右节度副使哥舒翰在青海湖北设神威军，又筑城于青海湖龙驹岛上，谓之应龙城，但次年复被吐蕃占据。唐会昌二年（公元842年），吐蕃中央王朝崩溃，整个青藏高原被吐蕃属部割据，出现了大小不一、各自为政、互不辖属的部落。

二明、清时期

明太祖洪武三年(1370年），明征西将军邓愈攻占河州，元朝吐蕃宣尉使等官吏相继归顺明朝，明朝统治势力开始到达青海地区，采取安抚政策，数度招抚青海蒙古族和藏族（明朝称为西番）。洪武八年(1375年），明朝应卜烟帖木儿的请求，在撒里畏兀（今海北州境内）设安定、阿端二卫，原元朝曲先答林元帅府首领入贡，明朝颁旨设曲先卫。洪武三十年(1397年），罕东部首领南吉入贡，明朝又设置罕东卫。以上所设四卫，称之为“塞外四卫”，罕东卫卫治中心在今青海湖北部的刚察一带。据《天下郡国利病书》云：“罕东卫西北去卫（即西宁卫）三百里”。明孝宗弘治元年(1488年），设西宁道兵备官，直接统治青海蒙古族和藏族各部。

明正德五年(1510年），东蒙古两个较大的封建领主亦卜刺与满都赉阿固勒呼（明史称阿尔秃斯）率众占据青海湖地区，原驻本地的游牧藏族一部分被迫迁走他乡，留下的亦受亦卜剌的控制，归其麾下。明正德九年(1514年），明朝派三边总制彭泽统兵向青海湖地区进击，亦卜剌和阿尔秃斯率众渡过黄河，经河州，人四川北部，转辗到达西藏地区。不久，彭泽回师内地，亦卜刺部又复返青海湖地区。同年鞑靼蒙古族小王子的另一部属卜儿孩因内部纠纷迁到青海湖地区，并经常发兵攻掠明朝边地。在此后的十几年里，明朝为防止蒙古族和藏族联合起来对付朝廷，对藏族采取以抚为主的政策，遂使甘青边塞的局势日趋稳定。

明嘉靖十二年(1533年），占据河套的蒙古吉囊一度率众人青海境内突击亦卜刺部，亦卜剌失去了大部分属众，只剩下卜儿孩一支只能敛众自保。嘉靖二十年(1541 年），卜儿孩向明朝人贡，青海湖地区又成为明朝属地。嘉靖二十八年(1549年），居住在蒙古的阿勒坦（明史称俺答）部进入青海湖地区，逐走了卜儿孩，留其子丙兔驻守，并时常威胁西宁地区的安全。一直到明隆庆四年(1570年）才接受明朝的召抚。

明崇祯九年(1636年），原居住在天山南麓的固始汗（成吉思汗之弟哈布图哈萨尔第19代孙）与准噶尔部巴图尔珲台吉率领部众到达青海湖畔（今刚察县境内），以后又进军西康。崇祯十五年(1642年），固始汗统兵进藏，先后征服前、后藏，成为整个藏区的大汗，并在拉萨建立政权，派诸子驻牧青海，将青海辖地分为左右两翼，青海湖北部及布哈河一带属左翼管辖。清顺治二年(1645年），青海蒙古族和藏族的大部分部落隶属于青海和硕特部。顺治三年，清军进入青海。顺治十年(1653年），清赐固始汗金册、金印。康熙十五年(1676年），清政府遣使察汗托罗亥（青海湖东白城子），招抚青海地区蒙古族各部落。康熙三十年(1691年），左右翼全部归附清王朝。雍正三年(1725年），清朝在青海设立青海办事大臣（也称西宁办事大臣），管理青海蒙古族和藏族地区，青海湖地区尽归其管辖。同年，又将蒙古族划编二十九旗，旗下严格编制与管理，札萨克（旗长）统领所属人口。雍正四年(1726年）在藏族中清查户口并设置千百户，同时划定各自的地界。

（三）民国和中华人民共和国成立之后

民国2年(1913年)，北洋政府改青海办事大臣为“青海办事长官”，其组织形式依如清代。民国4年(1915年）改设“青海蒙番宣尉使”，专行管理少数民族民政事务。民国18年(1929年）1月，青海省政府正式成立，青海湖流域除刚察部落隶属省直接管辖外，其余地区分属都兰（民国6年设理事，民国19年设县）、共和（民国18年设县）、海晏（民国29年设治局，民国32年设县）三县管辖。历史上，青海湖地区曾长期处于民族纷争和地方政权割据的重要地域，也是历代中央王朝在西部边陲中西部的交通要冲，加之这里又是重要的畜牧业生产基地，因此，战略地位十分重要，历来为兵家必争之地。战事频繁发生，湖区亦由此成为中国西部的重要战场。唐代诗人描写青海湖地区的边塞诗，大部分都充满了悲凉和凄楚的意蕴。杜甫的“君不见青海头，古来白骨无人收”的诗句，就是对青海湖地区古战场悲惨景象的真实写照。

1949年9月26日，青海省军政委员会在西宁成立。青海湖流域分属湟源县和共和县。1950年设海晏行政区和刚察行政区。1953年12月21日，设立海南藏族自治区 （专区级），将位于青海湖流域的共和县属地区划归其管辖；同年12月31日，设立海北藏族自治区（专区级），位于青海湖流域的海晏行政区和刚察行政区划归其管辖； 1954年1月25日，设立海西蒙古族藏族哈萨克族自治区（专区级），将青海湖流域内的天峻县地区划归其管辖。1954年12月31日，上述3个专区级自治区改称自治州，直到现在。至此，青海湖流域始终保持由3州4县管辖的格局。