海南东环高速铁路是中国海南省境内的以旅游客流和城际客流为主的密集型、快速型、公交化高速铁路，为中国《中长期铁路网规划》（2016版）中“八纵八横”包（银）海通道的组成部分、海南省“十一五”期间的重大基础设施项目。

2007年3月，国家发改委批复海南东环高速铁路项目可行性研究报告；同年7月，铁道部、海南省批复项目初步设计；9月29日，海南东环高速铁路开工。

2010年5月，海南东环高速铁路全线主体全部完成；同年6月15日，海南东环高速铁路全线正线轨道铺通；7月30日，海南东环高速铁路静态验收启动；9月12日，海南东环高速铁路完成接触网冷滑试验，9月15日，海南东环高速铁路正式送电，并于当日成功实施热滑试验，9月21日，海南东环高速铁路完成了全线信号设备检测试验；9月25日，海南东环高速铁路完成静态验收；10月14日，“和谐号”CRH2-010A铁路检测专用动车组登上海南岛；11月15日，海南东环高速铁路联调联试工作完成；11月25日，海南东环高速铁路动态评估完成；11月26日，海南东环高速铁路通过初验；12月3日，海南东环高速铁路通过安全评估；12月30日，海南东环高速铁路正式通车。

2011年3月，海南东环高速铁路可以使用“网上预订、线下支付”方式提前预定车票。

2013年10月3日，海南东环高速铁路可使用中铁银通卡刷卡乘车。

2018年5月，海南东环高速铁路提质改造工程完工。

2024年10月15日，海南环岛高铁和乐站正式开通运营。

2010年12月25日，海南东环高速铁路使用和谐号CRH1型电力动车组进行运行，和谐号CRH1型电力动车组由8辆车组成，整列车定员645人。动车组共有一等车2辆，每辆定员64人；二等车有4辆，每辆定员92人；4号车厢为餐车；餐车定员72人；5号包厢为VIP车厢，设置了2个3人间包厢、2个2人间包厢。2011年3月8日，海南东环高速铁路开行新一代高速动车组CRH380A，全列编组共8辆车，持续运营速度达350千米/小时。

2016年11月，海南东环高速铁路使用和谐号CRH1A-A型电力动车组，该动车组是基于CRH1型和CRH380D型动车组成熟技术基础上进行深化设计，列车1号车厢为一等车，其余为二等车，中间5号车为餐车/二等车合造车。

2021年4月。复兴号CR300AF型电力动车组在海南东环高速铁路上运营，该型动车组采用为低阻力线型头型，车体更加平顺，总长度208.95米，编组形式为8辆短编组，包含1辆一等座和7辆二等座车厢，总定员613人，具有运行噪音低、安全系数高、运能更大、节能环保等显著特点，能够适应各种复杂的运行环境。

2010年12月31日，海南东环高速铁路开通运行，初期日开行客列10对（对开）。

2011年1月25日，自海口站、海口东站、三亚站间往返开行动车组列车达到36趟。

2016年1月10日，海南东环高速铁路最高开行动车33对；同年3月28日，海南东环高速铁路开行动车组列车28对（含直达动车5对）。

2010年12月30日至2014年12月30日，海南东环高速铁路共运送旅客3184万人，日均发送旅客2.9万人。2014年，海南东环高速铁路共发送旅客1394万人。

2015年元旦，海南东环高速铁路共发送旅客6.28万人，较2014年元旦增长了31.5%；同年7月1日至8月27日暑运期间，共发送223万人，同比增加12.8%，日均发送3.9万人；截至9月底，海南东环高速铁路累计发送旅客5700万人，日均发送3.3万人，平均上座率113％。

2019年春节黄金周期间，海南东环高速铁路运输旅客60.13万人，同比下降5.2%；同年春运期间，累计发送旅客318.04万人。

海南东环高速铁路全线按客运专线的要求，采用超长钢轨铺设，即将5根100米长的钢轨焊接成500米长的无缝钢轨，每隔500米才有一个无缝接头。东环铁路海口段铺设的是无砟轨道板，轨枕由混凝土浇灌而成，路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。其优点是噪声小，减少扬尘，几乎不需要人工养护。

海南东环高速铁路开通，对海南发展影响深远，作用巨大。它不但极大地提高了海南铁路运输能力，而且通过粤海铁路通道与全国铁路网有机连接在一起，极大地便利了海南与内地的人员往来和经济文化交流。同时，它的开通，大大缩短了沿线城市间的时空距离，对促进全省城市化进程，形成旅游景点互通、城镇紧密联系的东部旅游经济产业带和城镇带，整合全省旅游资源，改善旅游环境，促进国际旅游岛建设，也将产生积极的推动作用。不但如此，以后随着西环高铁的建成形成环岛高铁网络后，这种推动作用将辐射全岛，影响更为巨大，海南发展受益也将更大。（海南省人民政府评）

海南东环高速铁路的开通，标志着海南跨步迈进了高铁时代，岛内综合运输体系得到进一步完善。（海南省交通运输厅评）

海南东环高速铁路沿海南岛东部呈南北走向，北起海口市，途经文昌市、琼海市、万宁市、陵水黎族自治县，南至三亚市，全长308千米。

海南东环高速铁路共设15座车站，分别为海口站、长流站、秀英站、城西站、海口东站、美兰站、文昌站、琼海站、博鳌站、和乐站、万宁站、神州站、陵水站、亚龙湾站、三亚站。截至2024年10月，三亚站、海口站为海南西环铁路的接轨车站。

2010年12月30日，海南东环高速铁路通车，西环高速铁路奠基。海南省邮政公司和海南东环铁路有限公司联合发行《海南东环铁路通车》和《海南西环铁路建设》纪念邮品，包括纪念封、明信片、邮册和纪念邮戳。

《海南东环铁路通车》纪念邮册内有2010-29《中国高速铁路》等纪特邮票6套；《铁路轨迹》《东环铁路各站点》和《东环铁路沿途风光》个性化邮票3版；金箔和银箔火车票各1枚、纪念封和明信片各1枚。《海南西环铁路通车》纪念邮册内有1994-20《经济特区》、2009-27《古代书院（二）》等纪特邮票2套和纪念封1枚。

海南东环高速铁路按照沿线的资源分布、地貌特征、植被情况、风俗文化、城镇布局等因素，将沿线分为六大功能区。借助东线沿途的独特风光，实现和田野、山丘、河流、大海等自然风景的融合，在整体景观形象上展现了海南独特的地域风光和铁路建设的自然生态旅游新概念。

海口市区到美兰机场为城市景观段，绿色景观以人工植物、景观植物为主；美兰机场至文昌为湿地农田景观段，绿色景观有农田及湿地生态系统，植被有常绿季雨林，其中红树林是该区域特色树种；文昌至琼海为椰林农田景观段，绿色景观有农田森林生态系统，以低地雨林为主，广阔的农田及椰林是本段的植物特色；琼海至万宁为国际形象展示段，绿色景观以热带雨林生态系统为主，在接近博鳌城市段以人工景观植物为主要植被；万宁至陵水为自然保护区及度假区段，绿色景观是森林系统中的低地雨林系统，热带花果植被是最大特色；陵水至三亚为民俗文化及热带滨海度假区段，绿色景观以低地雨林、山地雨林和农田生态系统的植被体系为主，在靠近三亚城市段以人工景观植物为主要植被。