距今6500万年前，在高州西部的平原地带，原是一个望无边际的内陆湖泊，这个湖泊从镇江镇的东北部起，经过石鼓、至泗水、分界的西部，一直延伸到茂名市的金塘和电白县的羊角等地。湖呈带状，面积约200平方公里。湖面上，鳞光闪闪，碧波荡漾。湖中生活着龟鳖类、鱼类、螺蚌类等水生动物。湖岸上，树木葱郁，枝繁叶茂，一派生机盎然的南国风光。 

2600万年前，由于地壳的变动，地表逐步上升，湖水变浅。再经几度沧桑后，原来那望无边际的湖泊，逐渐沉积为河网纵横的平原盆地。那些生长在湖中的鱼鳖类动物，由于缺水全部死亡，其尸体逐渐被淤泥覆盖。在缺氧条件下，经过漫长的化学变化过程，逐步变为化石。在石鼓至泗水一带，发现大量湖中的生物化石。那些被泥土覆盖在地层下面的植物群体，则演变为煤炭。 

高州中部及北部的丘陵山地一带，由于地壳比较稳定，地形变化较小。在这宽广的丘陵地带里，浓荫连绵，古树参天。在浓荫下，生活着许多巨型的哺乳动物。在这些动物中，比较突出的有长鼻类的东方剑齿象、纳犸象；有食肉类的鬣狗、黑熊；有偶蹄类的野猪、鹿、羊；还有灵长类的古猴、猩猩、xx等等。这里，处处猴啼鸟鸣，燕语莺歌，热闹非凡。 

距今200万年前，地球出现第四纪冰川期，使各地的天气十分反常。这时期部分动物适应不了气候的变化，加上自然界的食物减少，这类动物便被大自然淘汰。过去在建设高州水库时，在工地上曾出土了数件纳犸象牙化石，形成时间约在100万年前。 

1万年前，高州就有了人类活动。在南部的祥山镇出土有两件穿孔石球，是当时旧石器时代晚期制作和使用的捕猎工具。这是高州发现最早的石器工具。新石器时代，高州出现了多处人类聚居点。目前，高州已发现的新石器时代文化遗址2处，新石器文物出土点11处。出土有石斧、石锛、石环、石珠等磨制石器，还出土有陶纺轮、陶网坠等原始陶制品，距今约4000年至6000年。高州先民在原始社会里，开始步入人类文明社会，并以部落形式维系着原始社会组织。先秦时期，高州归属于西瓯、骆越部族。 

秦统一岭南后，设南海、桂林和象郡，高州市当时处于桂林和象郡之间，即中北部属桂林郡，南部属象郡。 

西汉元鼎六年（公元前111年），汉武帝灭南越国，置交趾部合浦郡，郡治今合浦市，郡内置高凉县，县治在今阳江市北30公里，今高州南部时属合浦郡高凉县，北部属苍梧郡端溪县。东汉末建安二十五年（公元220年），孙权析合浦郡高凉县分置高凉郡（治所今恩平北）和高兴郡（治所今阳江西）。高州市南部时属高兴郡，北部属苍梧郡端溪县。 

西晋太康元年（公元280年），高兴郡并入高凉郡，郡治在安宁（今阳江西30里白沙）。东晋永和七年（351），苍梧郡增设晋康等郡，高州市当时北部属晋康郡端溪县，南部属高凉郡高凉县。晋康郡、高凉郡同隶广州。 

南朝梁大通中（公元528年），梁平俚洞置高州，州治在今阳西县。南朝梁大通中（公元530年），置电白郡，郡治在今高州长坡旧城，属高州；同时在今化州升罗州县为罗州，今高州市西部、西南部属罗州高兴郡；北部属泷州梁德郡；中部、东部属电白郡，南部属南巴郡。 

隋开皇九年（589），废电白郡、海昌二郡置电白县，废连江、南巴二郡置连江县、南巴县，隶高州，高州治所仍在高凉县（今阳江西）。废高兴、石龙二郡置石龙、吴川县。开皇十八年（598）增设茂名县，三县均隶罗州。今高州市中部、西部属电白县、南部属南巴县、西部属茂名县、北部良德县。隋大业三年（607）高州、罗州被废，复置高凉郡，治所在高凉县（今阳江西），今高州市属高凉郡。 

至唐武德四年（621）废高凉郡，电白、连江等县隶广州，武德六年复置高州，州治仍在阳江，延至唐贞观二十三年（646），高州治迁良德县（今高州东北）。开元元年（713）高州治所又迁连江县（今电白马踏），唐天宝元年（742）改高州为高凉郡，郡所保安城（连江改名，今电白马踏），仍辖良德、电白、连江三县。乾元元年（758）高凉郡被废，复称高州郡。至大历十一年（776）迁州治至电白县城（今高州长坡旧城），领电白、良德、保宁三县，一直延续到北宋初年

其中良德县的历史如下：南朝梁在信宜东北置泷州梁德郡，今高州市东北属此郡。南朝陈永定二年（公元558年），在今高州东北境内析置务德郡，县治今高州市东岸镇东，隋开皇九年（589）废务德郡置良德县，时隶泷州（大业三年607年废泷州置永熙郡），唐武德六年（623）划归高州。 

唐武德四年（公元621年），置南宕州，治所在今广西博白，贞观初移玉林；唐贞观八年（公元635年），南宕州改称潘州，州治迁至茂名县城（今高州城区），潘州辖茂名、潘水、南巴三县。贞观十七年（643）潘州被废，茂名县归高州。永徽元年（650）复置潘州，州治仍茂名县城，潘州辖茂名、潘水、毛山、南巴等县，后省潘水县，开元元年（713）改毛山县为潘水。 

而茂名县历史如下：隋开皇十年（570）置，当时归罗州管辖，唐武德五年（622）茂名县划归高州，永徽元年（650）归潘州。潘水县历史如下：唐武德五年（622）析南巴县增置，治所在今高州分界一带，贞观二十三年析潘水县置毛山县，治所今吴川博铺。 

天宝元年（742）潘州改为南潘郡，治所仍在茂名县城。乾元元年（758）废郡复州，潘州又复置，潘州领茂名、潘水、南巴三县，一直延续至宋开宝五年（972）废弃。 

今高州的中部、西部当时属茂名县，南部属潘水县（后曾并为毛山县），北部属良德县，中部、东部属电白县。 

后梁开平元年（907）茂名县更名为越裳县，龙德三年（923）复茂名县，属南汉。 

宋开宝五年（公元972年），废潘州，潘州并入高州。南巴、潘水二县并入茂名县，省良德、保宁二县并入电白县，均属高州。景德元年（1004），废高州，其属县归窦州，治于茂名县。三年复高州，茂名、电白县还属，复治信宜县。熙宁四年（1071），并窦州入高州，领茂名、电白、信宜县，属广南西路。此时的高州境内便成为一州两县所在地即高州及茂名、电白县。 

元至元十七年（公元1280年），改高州为高州路安抚司；领县不变，同属湖广行省海北海南道。高州路治于大德八年（1304）由电白县迁茂名县（今高州城）。至正十五年（1355）还治电白县。 

明洪武元年（公元1368年），改高州路为高州府，洪武七年降为州，茂名县撤销并入高州。九年高州复府。洪武十四年，复茂名县。至此高州府领茂名县、电白县、信宜县、化州及其辖县吴川、廉江。明成化三年（公元1467年），电白县迁神电卫（今电白电城镇），高州府治从电白县迁茂名县，隶广东行省。原高州及电白治所附近一带地域，拔为茂名县管辖，这便成了今天高州的基本地域。 

清代沿明制此时高州府辖有化州、茂名、信宜、电白、吴川、廉江等一州五县，属高阳雷道，府治茂名县。由于高州辖地较大，地理位置又处于战略要冲地带，因此便把高州府称为广东下四府之首府。 

中华民国元年（1912），撤高州府，广东省派出高州绥靖处，驻茂名县高州城，领茂名、信宜、电白、化县、吴川、廉江六县。民国三年，撤高州绥靖处，设高雷道，治所在茂名县，辖原高州府、雷州府、阳江直隶州属下11县。九年（1920），撤道，派出高雷善后处，治所与高雷道同。民国十四年（1925），撤善后处，派出南路行政公署，驻茂名县。十五年，又改为南路绥靖专员公署。民国二十五年（1936）11月，广东派第七行政督察专员公署驻茂名县，辖茂名、信宜、电白、化县、吴川、廉江、阳江、阳春和梅箓管理局。民国二十七年派出南路行署驻茂名县，管理第七、第八行政督察专员公署。民国三十六年（1947），原第七行政督察专员公署改为第八专署行政督察区，治所和辖区不变。 

中华人民共和国成立后，1949年10月底，茂名县属南路专区。1950年属高雷专区。1952年属粤西行政区。1956年属湛江专区。1958年5月12日，在茂名县南部新建石油城，成立茂名市政筹备处，23日改为茂名工矿区城市筹备处，8月26日成立茂名工矿区市，1959年3月22日，国务院批准茂名市为广东省省辖市，原茂名县改为高州县，属湛江专区。1983年7月，茂名市直隶广东省，辖高州、信宜、电白、化州四县。1993年6月，国务院批准撤销高州县，设立高州市。