2003年11月12日，根据上海市人民政府发文批准设立奉贤区海湾镇，2005年9月16日正式成立。行政区域包括原星火、燎原、五四农场，镇内海岸线长25公里，镇域总面积121.95平方公里。镇内设星火、燎原、五四三个社区管理服务中心，下设7个居委会：星火一居、星火二居、明城居委、燎原居委、一兴居委、中港居委、洪卫居委（世茂居委正在筹建中）。
目前总人口数32917人，其中户籍人口12269人，来沪人员20648人。2012年1月起，海湾镇承担星火开发区社会管理和公共服务职能。海湾镇拥有天然丰富的海岸、滩涂资源，具有25公里黄金海岸线，是上海市海岸线最长的镇，也是上海市人口密度最低、人均绿地面积最多、降尘量最少、空气质量最好的镇。区域内土地资源丰富、河网水系发达，生态环境良好，是上海三个重要的生态区之一，拥有海湾国家森林公园、都市菜园、农垦博物馆、松声马术俱乐部等旅游资源。
海湾大学园区是上海唯一以乡镇名字命名的大学园区，入驻了华东理工大学、上海师范大学、上海旅游高等专科学校、上海应用技术大学等4所高校。