“西海”一词在中国史籍中曾多次出现，史籍当中的“西海”并非是对某个海域、某个地方的专称，而是一直被作为泛称来使用的。不同时期的“西海”所指不同，即便是在同一时代的史书中，“西海”也可能所指各异。如史籍中的“西海”有指青海湖、咸海、里海、地中海、波斯湾、印度洋等各种用法，也有用来指代中国西部少数民族的居住地。

在中国第一部记传体通史《史记》中亦有西海出现。其一，“古之封禅,都上之黍,北里之禾,所以为盛:江准之间.一茅三脊,所以为籍也,东海至比目之鱼,西海致比翼之鸟，然后物有不召而自至者十有五焉。”这是司马迁记载的管仲与齐桓公就封禅问题的一段对话。其中提到的“比翼鸟《山海经》中这样记载“比翼鸟在其东,其为鸟青、赤,两鸟比翼。一日在南山东。”所以《史记》中此处所记与“东海”相对应的“西海”也应是指今天的青海湖。

《汉书地理志》“金城郡,昭帝元始六年置。莽曰西海。户三万八千四百七十,十四万九千六百四十八人。”西汉

王莽得位，对原来的许多郡县加以改称。《汉书地理志》有注曰:元始末,王莽得鲜水海允谷盐池，因改金城郡为西海郡。其治所也西移至今青海湖附近,乃称今青海湖为“西海”。

《史记》另一处，“于之西，则水皆西流，注西海；其水东流，注盐泽。盐泽潜行地下,其南则河源出焉。”司马迁此处所说西海与前文所指是不同的。于真,又于闻,今新疆和田县”。于闻之水即指当时的于圆河,其纵贯塔里木盆地,北接塔里木河,南越昆仑山，向西接大月支境内的妈水,而妨水西注阿姆河,阿姆河人咸海，所以司马迁此处所说”西海”应指今“咸海”。

随着汉政府对西域经营的逐步加强，丝绸之路的开通，人们在地理方面的知识日渐丰富，远离中原的咸海被称作“西海”应不足为怪。再者《史记大宛列传》:“条支在安息西数千里,临西海”，另外《汉书西域传》也有这样的记载。“条支国”是指什么地方呢？冯承钓在他的《西域地名》中说:“syria今之叙利亚。有人以其地为古之大秦、海西、条支诸国”根据这种说法，此处西海应指现在的地中海无疑。

在《辞海》“条支”条却有:“古西城国地名……当在今伊朗西南部布而港附近一带。”又魏山编的《中国历史地名大辞典》中“西海”条······汉书西域传载条支国临西海’所指即今波斯湾、红海阿拉伯海及印度洋西北部。”

东汉末年，以居延泽为西海郡。《后汉书·郡国五》:“张掖居延国。户一千五百六十，口四千七百三十三,居延有居延泽,古流沙。范晔自注日：献帝建安末,立为西海郡。东汉时在居延泽置西海郡,显然是把居延泽称为“西海”。即今天额济纳旗内的嘎顺诺尔湖。自东汉，历三国、西晋、东晋十六国此郡得保留。”

隋王朝大业初年,为了加强对西域的经营，炀帝令大臣闻喜公裴矩驻张掖,掌管与诸胡通商事宜。裴矩利用与胡商接近的便利条件，了解西域各国的山川险阻，风俗人情,撰写了《西域图记》三卷,上奏朝廷。此书现今已佚,但《隋书·裴矩传》、《北史·裴矩传》均保留了它的序言。序言中系统地记载了当时的三条丝绸之路通道,并且都与西海有关系：“发自敦煌，至于西海，凡为三道,各有襟带。北道从伊吾,蒲类海铁勒部,突可汗庭、度北流河水,至拂林国,达于西海;其中道从高昌、者、龟效、勒、度葱岭，又经铁汗、苏对沙那国、国、曹国、何国、大、小安国、穆国,至波斯,达于西海:其南道从都善、于闻、朱俱波、喝磐陀,度葱岭,又经护密、吐火罗、但、帆延、国,至北婆罗门,达于西海。其三道诸国,亦各自有路,南北交通。”

关于裴矩所记三道西海，学者多有考证,分歧亦多，岑仲勉先生在他的《隋唐史》中说:“序中三个西海，函义不一，南道之“西海”指印度洋，中道之“西海”指波斯湾，北道之“西海”指地中海。

朱杰勤先生在《中国和伊朗历史上的友好关系》一文中也持相同的观点。但是张星烺先生对此有不同的看法，他在注释裴矩北道时说“西海指地中海，北道······经里海北岸通欧洲”，中道、南道中的西海他没有标明在何处。莫任南先生在《裴矩所记“丝路”考略》一文中，对三道西海详加考证,在西海问题上，他同意张先生的观点并进一步确定张星娘先生没有标明的中、南二道中的西海”指亦地中海。