במהלך התקופה הניאוליתית, לפני כ־9,000 שנה, עוד היה חוף הים ממערב למקומו הנוכחי. תושבי האזור חפרו בארות והקימו יישובים במקומות שבימינו הים העולה כבר מכסה אותם. בתקופת הברונזה (הכנענית) הקדומה, לפני כ־5,000 שנה, התייצב מפלס הים לגובהו הנוכחי, ומאז לא חלו בו תמורות משמעותיות. בתקופה זו נוסדו יישובים רבים לאורך החוף.

עדויות למפלסי ים גבוהים, מתקופות בין-קרחוניות קדומות, נמצאות בשרידי חוף עם צדפים ומאובנים שנותרו למרגלות הר הכרמל.

ב-50 השנים האחרונות, עם ההתחממות הגלובלית והפשרת הקרחונים ברחבי כדור הארץ, עולה מפלס הים בקצב מהיר מאוד, במספר אזורים בקצב של יותר מ־3 מ"מ בשנה. מדענים צופים כי עד סוף המאה ה-21 עלול מפלס הים לעלות במטר אחד. סערות שפורצות מעת עת גורמות כבר עתה נזקים חמורים לערי נמל עתיקות בחופי ארצנו.