粤海線
塘口駅:黎湛線
海口駅・三亜駅:海南東環鉄道
叉河駅:石碌線
昌感駅:八所線
現在の粤海線にあたる区間のうち、最初に開通したのは海南島内の石碌~叉河~八所間である。この区間は日中戦争中に海南島を占領していた日本軍によって1940年に建設された。開通当初は石八線と呼ばれ、線路の幅も日本国内の在来線と同じ1067mmのものであったため、機関車は日本で製造されたC12形蒸気機関車2輛が導入された。日本軍による石八線建設の目的は、海南島にある鉄鉱石を輸送するためで、中国側の資料によると日本軍は3年間で300万トンの鉄鉱石を輸送したとされている。
戦後、石八線は広州鉄路局と人民解放軍によって線路の改軌工事が行われ、1958年に全線の線路の幅が中国本土と同じ1435mmに変えられた。改軌工事と平行して石八線の延伸工事も進められ、1960年に黄流まで126.73km延伸して安黄線と改称された後、1985年に三亜まで延伸され、この時に海南西環線と改称された。粤海線全線開通までの海南西環線は普快列車と普通列車が石碌~三亜間を1往復ずつ走るローカル線で、2003年頃まではSLが現役で走っていた。ちなみに2005年2月の時点での石碌~三亜間の所要時間は普快列車が約5時間、普通列車が約5時間50分であった。
1992年、広東省側の塘口~海安南間と海口~叉河間での新線建設計画と瓊州海峡を渡る鉄道連絡船運航計画が国務院で批准された。この計画には鉄道部、海南省、広東省共同組建粤海鉄路有限責任公司の三者が45億元を出資し、1998年8月30日に着工された。