Este balneário colonizado por açorianos foi considerado o porto de pesca de baleias no início do século XIX. A região próxima à Barra Velha e hoje conhecida por Armação, era o grande habitat das baleias. Lá, com suas águas calmas, os pescadores podiam caçar as baleias em segurança e assim, abastecerem de óleo Rio de Janeiro, que era a capital do Império da época.
Mas a colonização de Barra Velha se deve ao pescador português Joaquim Alves da Silva, que com a grande quantidade de óleo enviado por ele à capital, comoveu D. Pedro I, que resolveu doar-lhe um pedaço de terra hoje conhecida como Barra Velha.

Distrito criado com a denominação Barra Velha, pela Lei Provincial n.º 510, de 27-04-1861, pela Lei Provincial n.º 1.266, de 29-10-1889 e pela Lei Municipal n.º 6, de 03-02-1903, subordinado ao município de Parati.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o distrito de Barra Velha figura no município de Parati.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 31-XII-1936 e 31-XII-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 941, de 31-12-1943, o município de Parati passou a denominar-se Araquari.
No quadro fixado para vigorar no período de 1944-1948, o distrito de Barra Velha figura no município de Araquari (ex-Parati).
Em divisão territorial datada de 1-VII-1955, o distrito de Barra Velha permanece no município de Araraquara.
Elevado à categoria de município com a denominação Barra Velha, pela Lei Estadual n.º 271, de 03-12-1956, desmembrado de Araquari.
Pelo Acórdão do Superior Tribunal Federal de 06-05-1957 (Representação n.º 2.961), a criação do município foi anulada, voltando a condição de distrito e a pertencer ao município de Araquari.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o distrito de Barra Velha permanece no município de Araquari.
Elevado novamente à categoria de município com a denominação Barra Velha, pela Lei Estadual n.º 778, de 07-12-1961, desmembrado de Araquari. Sede no antigo distrito de Barra Velha. Constituído do distrito sede. Instalado em 30-12-1961.
Pela Lei Estadual n.º 1.031, de 15-12-1965, é criado o distrito de São João do Itaperiú e anexado ao município de Barra Velha.
Em divisão territorial datada de 31-XII-1968, o município é constituído de 2 distritos: Barra Velha e São João do Itaperiú.
Pela Lei Estadual n.º 8.549, de 29-03-1992, é desmembrado do município de Barra Velha o distrito de São João do Itaperiú. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 2003, o município é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2023.