20世纪70年代，中国建设航天发射场时，就曾经把海南岛列为最佳场址之一，但鉴于当时冷战的国际环境，沿海地区很容易被外国军队占领，最终不得不改在较为不易被攻击的西昌。文昌发射中心在冷战后重新开工建设。
海南航天发射基地建设项目从上世纪90年代中期开始酝酿和多轮科学评估。据中国科学院院士、著名火箭专家余梦伦介绍，最初论证时曾有海南三亚方案、文昌方案、广东阳江方案等3个方案。但经过专家的综合评估，我国第四个卫星发射基地最终花落文昌市。 海南发射火箭的历史可追溯至20世纪80年代。随着国际形势的缓和，在海南建设我国第四个卫星发射中心的条件也日渐成熟。
1988年12月5日，中国第一座用于科学研究的探空火箭发射场在海南岛西海岸建成，主要是发射亚轨道火箭（如弹道导弹）的测试基地。同年12月19日成功发射了火箭。该发射场是世界上少数几个靠近赤道的火箭发射试验基地之一，它的建成对中国发展空间科学和航天技术具有重要意义。在1988年之后的20多年间，此发射场曾多次成功发射织女系列火箭。 2009年9月，为了适应我国航天事业长远发展，满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射任务需要，经国务院、中央军委批准，中国在海南文昌建设首个低纬度滨海发射基地，在历经五年的艰辛建设之后，这一宏伟项目在2014年10月基本竣工，正式投入使用也近在咫尺。
2009年国庆60周年到来前夕，经国务院、中央军委批准建设的海南航天发射场于九月十四日在海南省文昌市破土动工，标志着中国新建的这一开放型、环保型的现代化航天发射场已进入全面实施阶段。 2014年10月，文昌卫星发射中心基本竣工，这将是中国首个滨海发射基地，也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。基地建成后，中国发射自己的火箭空间站、载人登月乃至于火星探测已是指日可待。
2016年，中国新一代大型运输火箭“长征五号”计划在海南文昌卫星发射中心首次发射。据介绍，作为一种系列化、通用化、组合化的新型运载火箭，“长征五号”是具备多级推力的火箭体系，最大推力将达到1100吨，相比之前型号，其适应能力更宽，有效载荷更大，比如其低轨道载荷达25吨，远远高于只有10吨低轨道载荷的普通火箭。未来这种型号火箭将在文昌航天发射中心闪亮登场。
2017年，中国探月工程第三期工程的月球探测器“嫦娥五号”，将在海南文昌航天发射中心发射，该探测器是探月“绕、落、回”中的第三步，主要实现无人采样返回任务。
2025年，文昌卫星发射基地还将在我国未来载人探月之中发挥重要作用。中国有可能在实现载人登月。中国人登月将从文昌出发。文昌卫星发射基地的建成也将为中国探测火星创造条件。在“嫦娥一号”和“嫦娥二号”任务顺利完成后，未来火星探测器也将在此发射。
中国最年轻的卫星发射中心文昌卫星发射中心