1990年，广东省政府于1月1日批准成立湛江红树林省级自然保护区，保护区旨在保护红树林相关的鸟类资源，地点为廉江高桥，面积为2000多公顷。
1992年，经广东省林业局批准，省级保护区管理站在廉江高桥成立。
1995年，湛江市政府申请将保护区面积扩大，并申请升级为国家级保护区。
1997年，国务院批准该保护区升为国家级保护区。同年11月7日更名为湛江红树林国家级自然保护区。
2001年起，中荷两国政府通过中荷合作红树林综合管理和沿海保护项目（IMMCP项目）对该保护区及其海岸带自然资源实施保护和管理。IMMCP项目协助保护区恢复和保护红树林湿地以及相关沿海自然资源，项目涉及许多内容，重点是红树林的恢复、保护、教育和共管等方面。
2002年，湛江红树林国家级保护区被拉姆萨公约组织列为国际重要湿地。
2005年，保护区局长（1人）和副局长（2人）正式任命到位，保护区员工聘任全面展开。
