En sus comienzos el tráfico marítimo se centraba en Carteia, que fue abandonada en la edad media. Con la conquista de Gibraltar en 1704 la población mayoritariamente huyó y se distribuyó a lo largo de la bahía. Se crearon varios asentamientos, de los cuales el único situado en la ribera del mar fue la repoblación de Algeciras. Con la excepción del nuevo puerto de la colonia británica de Gibraltar, en la nueva distribución de la bahía no se crea ninguna instalación portuaria propiamente dicha hasta 1894, cuando se creó un muelle de madera en la desembocadura del río de la Miel. según publica la revista del sector marítimo.
En 1906, coincidiendo con la Conferencia de Algeciras, se crea la Junta de Obras del Puerto y comienza su crecimiento. En 1913 comienza a construirse el Muelle de Galera, oficialmente llamado de Alfonso XIII, y en 1916 la Dársena de Villanueva.Las ampliaciones en los muelles son cada vez más dificultosas debido a que comienzan a apoyarse en la Isla Verde y no en tierra firme. Para posibilitar la construcción en 1923 se instalan dos grandes grúas, Goliat y Titán que izaban las piedras que llegaban en grandes barcazas hasta la construcción en 1926 de un puente que unía la isla con tierra y por el que pasaba el ferrocarril. En 1930 se construye el muelle pesquero y en 1932 el dique norte que daba resguardo de los temporales.
El gran auge del puerto comienza en la segunda mitad del siglo XX. En 1964 se instala en la orilla de la bahía un complejo industrial y químico cuyos máximos exponentes serían la refinería de Gibraltar-San Roque de Cepsa y la factoría de acero inoxidable de Acerinox. Estas instalaciones disponen de sus propios atraques al norte de la bahía para el manejo de las mercancías con las que trabajan, que fueron los primeros situados fuera del propio puerto de Algeciras y del término de Algeciras. Hasta ese momento, la pesca y el tráfico de pasajeros entre ambas orillas del estrecho de Gibraltar eran las actividades más importantes de la zona.En 1967 el puerto amplía sus instalaciones con la incorporación del puerto que tiene La Línea de la Concepción en el interior de la bahía, por lo que pasa a llamarse Puerto Algeciras-La Línea.
En los años sesenta el tráfico de mercancías en contenedores experimentaría un gran auge, lo que unido a la instalación en el puerto de importantes navieras como Sea Land, que abre su terminal de contenedores en 1976, y Maersk, una década más tarde, potenciarían definitivamente el área portuaria.Desde 1982 al Puerto Algeciras-La Línea se le une el Puerto de Tarifa ampliándose a todo el estrecho la competencia de la Autoridad Portuaria. A partir de 1993 el puerto pasa a denominarse Puerto de la bahía de Algeciras, renombrándose también su Autoridad Portuaria.
