海石湾，古名“黑石谷”，即今海石湾以北的“黑山岑”，因有含煤的黑色页岩而得名；一说乃“黑石湾”之讹，黑石湾即今海石湾北的享堂峡（东侧），峡内石质青黑，故得名。

因当地方言海、黑(he)同音，故将“黑石湾”误写为“海石湾”；一说相传远古时期这里是一片大海，地壳运动使海水干涸变成陆地，原在海底的大片石头裸露出来，先祖们把这个地方称为“海石湾”。

1987年7月1日建镇，位居红古区政府所在地，是全区政治、文化、经济中心，是举世闻名的马门溪龙化石出土地，也是一座刚刚兴起的现代气息浓郁的卫星城，素有“八宝川龙头”和“甘肃冶金谷”之称。

在甘肃省兰州市红古区西部、湟水北岸，西南邻青海省。区人民政府驻地。面积35平方千米。人口2.9万。镇人民政府驻海石湾，人口2.2万。

1966年兴起的工业城镇，1986年由海石湾街道办事处和红古乡一部合置海石湾镇。兰州炭素厂、冶金厂等驻此。兰青铁路、109国道经此。

镇西有铁路支线沿大通河谷至连城。