1988年，海南省、市（县）地方政府自行组织设计、筹集资金拟建设海口市府城至定安县黄竹的一级公路（61.16千米），即海南环岛东线公路（1991年设计为海南环岛东线高速公路的右半幅）海口—定安段。

1990年2月，海南环岛东线公路（府城至黄竹段）开工建设。

1992年2月，海南环岛东线公路定安县黄竹至陵水黎族自治县陵水大桥北段（129.09千米）开工建设。

1993年，海南环岛东线公路府城至黄竹段竣工通车。

1994年1月，海南环岛东线公路陵水大桥北至三亚市田独段（180.92千米，三亚田独即迎宾互通）开工建设，2月，海南环岛东线公路黄竹至陵水大桥北段竣工通车。

1995年11月，海南西线高速公路海口—洋浦段（78.68千米）开工建设，西线高速公路为海南环岛高速公路的组成段，全线分四期建设，均按山岭重丘区等级高速公路设计，路基宽24.5米，双向4车道；12月，海南环岛东线公路陵水大桥北至田独段通车，环岛东线全线通车。

1997年1月，西线高速公路三亚—九所段（55.77千米）开工建设；同月31日，海南环岛东线公路海口—琼海段（85.16千米）改扩建工程开工，环岛东线公路改扩建以原环岛东线为右幅，新建左幅以形成双向四车道的高速公路，改扩建后的高速公路为海南环岛高速公路的组成段东线高速公路；10月，西线高速公路洋浦—八所段（98千米）开工建设。

1998年1月，（海南环岛高速公路的组成段）西线高速公路九所—八所段（84.84千米）开工建设；3月8日，环岛东线公路海琼段改扩建竣工，26日，（海南环岛高速公路的组成段）东线高速公路海琼段通车运营；4月，西线高速公路三亚—九所段建成通车；7月，环岛东线公路琼海—陵水段（108.34千米）改扩建工程开工建设。

1999年1月，环岛东线公路陵水—三亚段（57千米）改扩建工程开工建设；7月，（海南环岛高速公路的组成段）西线高速公路九所—八所段建成通车；10月，西线高速公路洋浦—八所段建成通车，西线高速公路全线通车；11月，（海南环岛高速公路的组成段）东线高速公路琼海—陵水段竣工通车。

2001年9月，（海南环岛高速公路的组成段）东线高速公路陵水—三亚段竣工通车，环岛东线公路全线251.81千米完成改扩建，东线高速公路全线通车。

2002年12月31日，海南环岛高速公路东、西线通过竣工验收。

2005年10月21日，绕城高速公路一期工程（34千米）开工建设，该线路一期主线起点为澄迈县白莲互通，与海南环岛西线高速公路相接，经石山、龙桥、止于美兰机场互通（龙桥以西路段为海南环岛高速公路的组成段）；11月20日，（海南环岛高速公路的组成段）西线高速公路东方段，以及福山立交、金牌立交匝道封闭改造。

2006年4月，（海南环岛高速公路的组成段）西线高速公路东方段及福山、金牌立交改造完成，恢复通车。

2008年3月28日，三亚绕城高速公路开工建设，该线除终点段海角互通至红土村部分外，全线为海南环岛高速公路的组成段；8月6日，海口绕城高速公路一期（龙桥以西为海南环岛高速公路组成段，龙桥以东为机场联络线高速公路）建成通车，该线路主线长34.4千米，按照双向六车道规划，先期按照双向四车道实际建设；11月初，（海南环岛高速公路的组成段）西线高速公路路面全面开工大修。

2011年11月，海南地区环线高速公路西线儋州白马井立交—澄迈白莲立交段改建工程开工建设，改建段全长99.7514千米，改建内容包括路基工程、路面工程、桥涵工程、交通安全设施等诸多方面。

2012年1月18日，三亚绕城高速公路（30.459千米）建成通车，海南地区环线高速公路全线通车；11月23日，海南地区环线高速公路西线白马井—白莲段改建竣工，恢复通行。

2015年10月10日，海南地区环线高速公路东线万宁石梅湾—三亚藤桥段沥青路面基层处治和面层改造工程开工。

2016年1月31日，海南地区环线高速公路东线万宁石梅湾—三亚藤桥段沥青路面面层处治和面层改造工程石梅湾—陵水段建成通车，2月5日，陵水—藤桥段建成通车；4月6日，海南地区环线高速公路东线三亚藤桥—吉阳段沥青路面基层处治和面层改造工程开工，6月20日，藤桥—吉阳段沥青路面基层处治和面层改造工程建成通车；10月18日，海口绕城高速公路（龙桥以西为海南环岛高速公路组成段）开工进行“四改六”扩建。

2018年2月7日，海口绕城高速公路一期改扩建工程完工通车，该改扩建路段范围包括“海南环岛高速公路白莲至龙桥段“。

2019年5月5日至9月25日，海南地区环线高速公路西线青岭隧道右幅（三亚往乐东方向）开展维修施工。6月12日至6月27日，海南地区环线高速公路东线万泉河大桥左幅（三亚往海口方向）开展桥梁病害应急处置工程施工，7月10日至7月25日，万泉河大桥右幅（海口往三亚方向）开展桥梁病害应急处置工程施工。

2022年11月16日至18日，G98环岛高速公路大三亚段扩容工程项目交通运输部初步设计审查会议在三亚召开，会上，该项目顺利通过交通运输部初步设计审查。

2023年1月，《海南省人民政府关于G98环岛高速公路大三亚段扩容工程PPP项目实施方案的批复》发布。4月18日，G98环岛高速公路改建工程一期主体完工，全面进入了二期工程的施工阶段。5月，海南省交通投资控股有限公司正就G98环岛高速公路排浦互通至白莲互通段改扩建工程勘察设计进行招标，标志着G98环岛高速公路西线改扩建也已提上日程。

2024年1月15日，G98环岛高速公路三亚崖州湾科技城段改建工程项目实现隧道部分主体完工通车。G98环岛高速科技城段改建工程起点位于G98环岛高速公路崖城互通东侧，沿高速公路原路改建，穿越三亚崖州湾科技城核心区，终点位于宁远河大桥东侧，全长约6.365公里。此次通车隧道段位于科技城崖城立交与宁远河大桥之间，隧道建设长度3930米，洞内长度3090米，整体宽度36米，净高5米，采用双向四车道高速公路标准，设计速度100公里/小时。1月30日，G98环岛高速崖城互通4条匝道正式通车。3月28日，海口长天路互通立交通车。8月，G98环岛高速崖州湾科技城段改建项目立交主体全部完工；8月，三亚崖州湾科技城段改建工程的科技城隧道已通车，崖城互通匝道及主线道路已完工，项目整体施工达96%。

2024年10月，位于昌江黎族自治县的G98环岛高速公路大坡互通立交改建项目现场，110余名工人头顶烈日，进行桥面铺装、路面施工等，现场繁忙有序。国庆假期，该项目不停工，预计今年11月底建成通车。10月10日，海南G98环岛高速大茅隧道改造工程第一阶段已提前完成，正在加快推进第二阶段施工。10月12日消息，定安G98仙沟互通立交改造项目总体工程形象进展超30%。

海南地区环线高速公路是中国国家高速公路网规划的地区环线之一，由东线高速公路（不含龙桥枢纽—府城枢纽段）、海口绕城高速公路（一期白莲互通—龙桥枢纽路段）、西线高速公路、三亚绕城高速公路（迎宾互通—海角互通）四部分组成，按照顺时针方向以此经过海口市、定安县、琼海市、万宁市、陵水黎族自治县、三亚市、乐东黎族自治县、东方市、昌江黎族自治县、白沙黎族自治县、儋州市、临高县、澄迈县。

截至2021年9月，海南地区环线高速公路沿线互通为：

截至2021年9月，海南地区环线高速公路沿线配套的服务设施为：

2019年9月，海南省交通运输厅与相关通讯企业联合签署合作协议，将共同推进5G技术应用在海南交通领域快速落地发展，包括海南地区环线高速公路。

2011年7月30日起，海南地区环线高速公路沿线设置有铁质警示标识，以提醒过往车辆谨慎行驶。

1994年1月1日起，海南省实施燃油附加费制度，将公路养路费、过路费、过桥费和公路运输管理费“四费合一”统一添加于汽柴油零售价中。因此海南省高速公路不另行征收通行费，包括海南地区环线高速公路。

2008年6月起，海南地区环线高速公路海口绕城一期主线段限速提高至120千米/小时。

2020年1月25日起，海南地区环线高速公路三亚绕城段藤桥互通（K224）至凤凰互通（K257）路段实施客货分离交通组织管理措施。

海南地区环线高速公路的组成段东线高速公路由原海南环岛东线公路（设计为汽车专用道路）作为右半幅改扩建而来。其中右半幅（东线公路）1990年开工建设，1991年设计修改为双向四车道标准的高速公路右半幅，于1995年作为普通公路先行通车。由于历史原因，原有设计具有先天缺陷，左半幅扩建期间，右半幅路基、路面已出现不同程度的病害。以东线高速公路海口至琼海段为例，该路段截至2000年6月已出现以下问题：因原设计对软基路面处治不彻底导致路面存在不同程度的沉降，个别路段呈现明显侧向滑移，路面严重变形、破损、危害行车安全；路基压实度不足（最低仅82%）、路面实际厚度低于设计要求，导致出现大量坑槽（洞）、翻浆、车辙、龟裂、块状裂缝、松散等不同程度的病害；桥头普遍存在跳车现象、个别跨线桥及天桥净空小于规范要求，个别涵洞损坏、搭板断裂等。2000–2001年，东线高速公路的管理机构组织对海口至琼海段开展改造处治工作，该项改造工作采用了高压旋喷桩加固作业、简支板桥跨越软土等方案，其中高压旋喷桩作业在海南省尚属首次。改造工作完成后，该路段路况良好，运营5年未出现明显病害现象。

海南地区环线高速公路的组成段东线高速公路全幅通车运营10年后，由于海南地区气候炎热、雨季长、降水量大，且东线高速公路旧有路面II型沥青配料选择不当，骨料偏大，沥青面层混合料空隙大，加剧了路面在高温、重压、积水作用下的脆裂、软化、老化，出现了以裂缝、车辙、水损害为主的等多种病害。东线高速公路的海口至琼海段路面大修工作应用了早强型水泥乳化沥青混凝土“三层修补法”工艺、芳香族油类再生剂与傅里叶红外光谱相结合的沥青再生工艺等新技术。

海南地区环线高速公路的组成段西线高速公路沿线地形起伏频繁（最大纵坡3.9%）、路基填挖大；途经区域村镇密集、机耕道路纵横交错，人行、车行通道多，线路走向设计采用平面曲线定线和大半径竖曲线的平纵组合设计思路。部分沿线地带存在不良地质膨胀土（厚度≤2米），部分区域有轻度风成沙漠化现象，线路建设工作采取了置换回填、放缓边坡坡率，沿线大面积种植绿化、加强路基排水疏导、降低地下水等措施。根据海口至杨浦段岩层以玄武岩为主、洋浦至三亚段岩层以花岗岩为主的勘测结果，视情况在花岗岩沥青砼中添加了抗剥剂。

西线高速公路建成投用十年后，部分路段由于整体路面承载能力不足以满足日益增长的交通负荷，路面出现大面积龟裂、块状裂缝、沉陷等病害，需对老路原有沥青面层及局部水稳基层进行挖除、加铺结构层的修补工作。综合考虑资源利用和海南多雨气候对过于长期的沥青养生的不利影响，修补工作对铣刨料采用厂拌冷再生作为新路下面层的策略。根据路面损害较轻、破损较重且基层尚未损坏、破损严重且基层已发生损坏、破损非常严重且土基发生损坏和纵断面线型限制路段等四种不同情形，线路修补工作有针对性地采取了直接进行沥青罩面、增加对原水层补强环节、增加基层就地冷再生环节、增加铣刨至土基层再加铺等不同应对方式。西线高速公路沿线结构物多为中小跨径，通道为小跨径板桥，设计采用的加固方法为凿除桥面沥青混凝土铺装层和桥面现浇层，再对桥面面板凿毛、植入剪力筋、加铺一定厚度的混凝土板，以形成结合面具有抗剪力的稳定叠合板。

大茅隧道位于三亚市大茅山东部的大岭北段鞍部低山区，为海南地区环线高速公路东线沿线“卡脖子”隧道工程，于1995年12月27日通车。该隧道全长1070米，净宽10.25米，净高5.1米，曲墙式喷锚支护复合衬砌，洞内为进口2.7%、出口-1.3%的双向纵坡，凸形竖曲线半径为20000米。隧道段地形复杂，冲沟发育且大多与隧道正交，部分水沟常年流水不断；隧道穿越的地层主要在弱风化岩层中，围岩为燕山第四期中粒花岗岩和斑状花岗岩，局部遇有玢岩岩脉。隧道全段曾多次出现岩体软弱带，节理发育，属II类甚至I类易垮塌围岩，潜在不良影响；隧道一般围岩物理力学性能良好，但局部围岩也存在危险性。

迎宾隧道为海南地区环线高速公路三亚绕城段隧道工程，单向双洞设计，左洞长1170米、右洞长1225 米。该隧道是三亚绕城高速公路沿线最长、地质条件最复杂多变、施工难度最大的隧道工程，采用双向掘进法施工建设。

荔枝沟隧道为海南地区环线高速公路三亚绕城段沿线控制性隧道工程，左线长995米，右线长1025米，洞宽10.50米（单洞），高5.0米，属双洞四车道长隧道。隧道左、右东洞口采用了明洞式洞门，西洞口采用了削竹式洞门。隧址区地形起伏不大，地面标高40–119.2米，相对高差79.2米，地表覆盖层厚，无基岩露头。地质构造横跨花岗岩构造剥蚀丘陵及山前坡岗地亚区两个地貌单元，所属区域测区内无活动性断裂带，发育构造较稳定，共有破碎带四个（总长280米）。洞内岩层地质复杂，尤其进出口段为V级围岩浅埋段，且经过两个破碎带，隧道的建设工作中曾遭遇西向出口掌子面拱顶坍塌。

青岭隧道是海南地区环线高速公路西线沿线唯一隧道工程，隧道全长1140米，净宽10.25米，净高5.0米，设计为上、下行左、右分线双洞单向行隧道。受地形限制，隧道左、右线均位于圆曲线内。该隧道双洞分期建设，左洞于1997年1月开工，于1998年3月竣工，右洞于1998年4月开工，于1999年9月竣工。右洞建设期曾遭遇爆破工作导致的V级围岩断层破裂带塌方，并应用了跟管钻进长大管棚支护施工技术进行应对处理。

罗带河大桥位于东方市，为海南地区环线高速公路西线八所—九所段沿线桥梁。该桥梁跨越罗带河，位于半径500米的圆曲线内，桥中心处切线方向与河流方向垂直。大桥采用墩台辐射式布置，即墩台轴线沿曲线径向布置，平面上各跨板梁的尺寸形状相同；因路线内外侧曲线半径不同，各跨之中内、外侧跨长不相等，板梁长度由内侧向外侧递增。桥梁上部结构构造为后张法预应力混凝土空心板，采用预制、安装方法施工；标准跨径预制板长1996厘米，最内侧板长1992厘米，最外侧板长2000厘米，预制板高90厘米，左、右幅横桥各由十块板组成，中板宽1.25米，边板宽1.00米；下部构造为柱式墩、肋式台，墩、台帽按正向支承设计。

白莲互通立交位于澄迈县老城镇白莲社区，连通海口绕城高速公路与海南地区环线高速公路西线。作为海口绕城高速公路的起点，该立交桥与南海大道在美鳌村附近成“十”字交叉，桥梁设计共4孔，总长85米，有6条匝道及1条改道，共长2388.12米。

东城河大桥为海南地区环线高速公路海口绕城西段沿线重点工程桥梁，桥宽35米，长230米，为海南环岛高速公路海口绕城段首座合龙桥梁。

美鳌大桥为海南地区环线高速公路海口绕城西段沿线最大的桥梁，桥长695米，桥高近20米，该桥上跨粤海铁路，整座桥呈弯月形。大桥位于海口石山镇美鳌村，因该处地势较低而设计，为旱桥。

G98环岛高速公路大坡互通立交

G98环岛高速公路大坡互通立交改建项目是海南西部高速互通交通枢纽改建的重点工程之一，总投资约2.28亿元，占地590余亩，线路总长约4.25千米，主要建设路基、路面、机电、桥梁等。

海南地区环线高速公路的组成段海口绕城高速公路一期建成后，第一次让海口的城市路网形成了真正意义上的闭合，海口第一次有了“环路”的概念。海口绕城公路不仅承担着过境及迎宾的功能，而且对减少海口城市人流、物流的过境交通压力，完善海口城市路网，乃至海南省公路路网具有重要意义。 （《海南日报》 评）

该项目建成后，将提高车流承载能力，有效沟通棋子湾、三亚、海口、昌江县城之间的联系，为昌江经济发展提供良好的交通基础服务。