Đầm Dơi là quận của tỉnh An Xuyên được thành lập ngày 22-10-1956, gồm có 4 xã: Tân Ân, Tân Duyệt, Tân Thuận, Tân Hoà. Quận lỵ đặt tại xã Tân Duyệt. Ngày 07-12-1965, được nhận thêm xã Tân Hưng tách ra từ quận Cái Nước, đồng thời cắt xã Tân Ân nhập vào huyện Năm Căn. Sau 30-04-1975, quận Đầm Dơi đổi thành huyện Ngọc Hiển, thuộc tỉnh Minh Hải.

Ngày 17-05-1984, Hội đồng Bộ trưởng ra quyết định số 75/HĐBT, về việc phân vạch địa giới một số huyện, thị xã thuộc tỉnh Minh Hải, cắt 5 xã Tân Điền, Tân An, Thanh Tùng, Tân Trung, An Lập của huyện Năm Căn, sáp nhập vào huyện Ngọc Hiển.

Ngày 17-12-1984, Hội đồng Bộ trưởng ra quyết định 168/HĐBT, đổi tên huyện Ngọc Hiển thành huyện Đầm Dơi. Lúc này, huyện có thị trấn Đầm Dơi (đổi tên từ thị trấn Ngọc Hiển) và 28 xã: Tân Mỹ, Tân Lập, Thành Điền, Thới Phong, Tân Duyệt, Tân Hùng, Tân Thánh, Tân Dân, Tuân Thuận, Phú Hải, Hiệp Bình, Thuận Hoà, Long Hoà, Tạ An Khương, Nguyễn Huân, Ngọc Thành, Tân Đức, Tân Hồng, Tân Tiến, Quách Phẩm, Tân Phán, Tân Trung, Hoà Điền, Tân Điền, Tân An, Thanh Tùng, Tân Trung, An Lập.

Ngày 14-02-1987, Hội đồng Bộ trưởng ra quyết định số 33/b-HĐBT, điều chỉnh địa giới hành chánh huyện Đầm Dơi, sáp nhập xã Thành Điền và xã Tân Mỹ thành một xã lấy tên là xã Thành Điền. Ngày 02-02-1991, địa giới hành chính huyện có sự điều chỉnh như sau:

- Giải thể xã Quách Phẩm, nhập vào xã Trần Phán

- Giải thể xã Tân Điền, Tân Hưng, nhập vào xã Thanh Tùng

- Giải thể xã Tân Hồng, Tân Dân, nhập vào xã Tân Duyệt

- Giải thể xã Thành Điền, Thới Phong, nhập vào xã Tạ An Khương

- Hợp nhất xã Tân Trung, Tân An thành xã mới, đặt tên là Quách Phẩm.

Ngày 06-11-1996, kỳ họp thứ 10, Quốc hội khoá IX, ra Nghị quyết chia và điều chỉnh địa giới một số tỉnh. Theo đó, chia tỉnh Minh Hải thành hai tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau. Huyện Đầm Dơi thuộc tỉnh Cà Mau.

Ngày 25-06-1999, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 42/1999/NĐ-CP, về việc thành lập xã thuộc các huyện Đầm Dơi, Trần Văn Thời, Cái Nước và Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau. Theo đó, thành lập xã Quách Phẩm Bắc thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở có 4.061,5 ha diện tích tự nhiên và 10.291 nhân khẩu của xã Quách Phẩm.

Ngày 29-08-2000, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 41/2000/NĐ-CP, về việc chia tách, thành lập xã thuộc các huyện Ngọc Hiển, Đầm Dơi, Thới Bình, tỉnh Cà Mau. Theo đó, thành lập xã Tạ An Khương Nam thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở 3.124,81 ha diện tích tự nhiên và 8.657 nhân khẩu của xã Tạ An Khương, thành lập xã Tạ An Khương Đông thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở 3.208,45 ha diện tích tự nhiên và 8.186 nhân khẩu của xã Tạ An Khương. Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính để thành lập 2 xã Tạ An Khương Nam và Tạ An Khương Đông, xã Tạ An Khương có 3.604,4 ha diện tích tự nhiên và 9.011 nhân khẩu.

Cuối năm 2003, huyện Đầm Dơi có thị trấn Đầm Dơi và 12 xã: Tân Thuận, Tạ An Khương, Trần Phán, Tạ An Khương Đông, Tân Duyệt, Quách Phẩm, Tân Tiến, Nguyễn Huân, Thanh Tùng, Quách Phẩm Bắc, Tân Đức, Tạ An Khương Nam.

Ngày 02-09-2005, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 113/2005/NĐ-CP, về việc thành lập xã thuộc các huyện Đầm Dơi, Trần Văn Thời, Thới Bình và Năm Căn, tỉnh Cà Mau. Địa giới hành chính huyện Đầm Dơi được điều chỉnh như sau:

- Thành lập xã Ngọc Chánh thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở 5.303,76 ha diện tích tự nhiên và 11.023 nhân khẩu của xã Thanh Tùng

- Thành lập xã Tân Trung thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở 3.486 ha diện tích tự nhiên và 10.664 nhân khẩu của xã Trần Phán.

- Thành lập xã Tân Dân thuộc huyện Đầm Dơi trên cơ sở 2.948 ha diện tích tự nhiên và 6.148 nhân khẩu của xã Tân Duyệt.

Huyện Đầm Dơi có 1 thị trấn và 15 xã: Thanh Tùng, Quách Phẩm, Quách Phẩm Bắc, Trần Phán, Tân Duyệt, Tạ An Khương, Tạ An Khương Đông, Tạ An Khương Nam, Tân Đức, Tân Tiến, Nguyễn Huân, Tân Thuận, Ngọc Chánh, Tân Trung, Tân Dân như hiện nay.

Huyện có khí hậu nhiệt đới gió mùa như những huyện khác của tỉnh Cà Mau. Nhiệt độ trung bình năm là 26,5⁰C. Tháng 4 có nhiệt độ cao nhất trong năm, khoảng 27,8⁰C. Tháng giêng là tháng lạnh nhất, nhiệt độ trung bình 25⁰C. Từ tháng 5 đến tháng 11 nhiệt độ ít thay đổi, trung bình 27,5 - 28⁰C. Từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau nhiệt độ giảm dần từ 27⁰C xuống còn 24,5⁰C. Số giờ nắng trung bình trong năm là 2500 giờ, lượng bức xạ trực tiếp cao .

Lượng bốc hơi trung bình hàng năm khoảng 4 mm/ngày vào mùa khô và 2,2 mm/ngày vào mùa mưa. Độ ẩm trung bình trong năm 85,6%, tháng khô nhất là tháng 3, độ ẩm trung bình 79%. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000 mm, thấp hơn so với các huyện phí Tây tỉnh. Lượng mưa phân bố không đều, giảm dần từ Tây sang Đông, hình thành 2 vùng có lượng mưa khác nhau: vùng phía Tây và Tây Nam có lượng mưa trên 1.800 mm, vùng Đông Bắc huyện có lượng mưa dưới 1800 mm.

Chế độ gió hoạt động theo mùa: mùa khô hướng gió chủ yếu là Đông Bắc và Đông, vận tốc trung bình từ 1,6m/s đến 2,8m/s; mùa mưa hướng gió chủ yếu là Tây Nam hoặc Tây, tốc độ bình quân từ 1,8 m/s đến 4,5m/s. Mùa mưa thường có giông, lốc xoáy mạnh tới cấp 7, cấp 8.

Nằm trong khu vực đất phù sa mới được bồi đắp, huyện Đầm Dơi có địa hình bằng phẳng, hơi thoải dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, khu vực giáp thành phố Cà Mau tương đối cao, trung bình 0,6 - 0,7m. Địa hình bị chia cắt bởi hệ thống kênh rạch chằng chịt, có các sông lớn như: Gành Hào, Đầm Chim, Kênh Đội Cường. Tổng diện tích đất tự nhiên của huyện là 78.210 ha, trong đó, đất cho sản xuất nông nghiệp chiếm 80,97%, đất lâm nghiệp có rừng chiếm 10,24%, đất ở chiếm 1,19 %, đất chuyên dùng chiếm 3,61%, đất chưa sử dụng và sông rạch chiếm 3,99 %. (Số liệu trên Website huyện ngày 28-12-2008).
Huyện Đầm Dơi có 2 nhóm đất chính:
- Nhóm đất mặn có diện tích chiếm 55,2% diện tích đất tự nhiên.
- Nhóm đất phèn diện tích chiếm 41,4%, bao gồm đất phèn tiềm tàng và đất phèn hoạt động. Nhìn chung đất phèn tiềm tàng chủ yếu ở độ sâu nên ít ảnh hưởng đến canh tác lúa. Tuy nhiên, khi xây dựng các kênh rạch làm thủy lợi cần lưu ý tránh bị tác động đến tầng sinh phèn ở các khu vực nuôi tôm.

Do tiếp giáp biển Đông, huyện Đầm Dơi chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều biển Đông là chế độ bán nhật triều không đều và có biên độ triều lớn: mực nước lớn nhất tại cửa Gành Hào từ 1,8 m đến 2 m, xuất hiện vào tháng 10, 11. Mực nước thấp nhất -1,8 m vào tháng 6, tháng 7 hàng năm. Vào mùa khô, nước kênh rạch hoàn toàn là nước mặn, khu vực cửa sông độ mặn tương đương độ mặn nước biển, sâu trong nội địa độ mặn đạt 2%.

Nước ngọt cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất trên địa bàn huyện có 2 nguồn cung cấp là nước mưa và nước ngầm. Trong đó, nước mưa là nguồn nước chủ yếu cung cấp cho sản xuất nông nghiệp (nhất là trồng lúa trên đất nuôi tôm trong mùa mưa) và một phần cho sinh hoạt. Theo kết quả điều tra của Liên đoàn Bản đồ địa chất Miền Nam (1999 - 2001), nước ngầm ở huyện Đầm Dơi được phân chia thành 4 tầng chứa nước:
- Tầng 1 có độ sâu từ 30 - 32 m với bề dày tầng chứa nước 12 - 22 m - Tầng 2 có độ sâu 118 - 130 m bề dày tầng chứa nước 43 -70 m.
- Tầng 3 độ sâu 190 - 198 m bề dầy chứa nước 25 - 52 m.
- Tầng 4 độ sâu 295 m bề dầy chứa nước 40 m.

Trữ lượng nước ngầm ở thị trấn Đầm Dơi khoảng 62.000 m³/ ngày đêm. Hiện lượng nước khai thác chiếm khoảng 1/30 trữ lượng tiềm năng và 1/3 trữ lượng động.
Chất lượng nước ngầm từ tầng 2 đến tầng 4 đều tốt, không bị nhiễm mặn, thuộc nhóm nước mềm.

Theo thông tin từ Website huyện, tại thời điểm 28-12-2008, diện tích đất lâm nghiệp của huyện là 11.366 ha, tập trung ở địa bàn 3 xã là: Nguyễn Huân, Tân Tiến, Tân Thuận. Rừng ở Đầm Dơi có 3 loại: rừng phòng hộ ven biển diện tích 2287 ha, rừng kinh tế kết hợp môi trường diện tích 8947 ha, rừng sân chim diện tích 132 ha. Nhìn chung rừng Đầm Dơi ít có giá trị về khai thác gỗ song vai trò quan trọng nhất là chức năng phòng hộ và bảo vệ môi trường sinh thái, tạo tiềm năng nuôi trồng thủy sản. Cuối tháng 09-2008, phó chủ tịch huyện Đầm Dơi đã ký quyết định giao  gần 60 ha rừng phòng hộ xung yếu tại tiểu khu 221 và 224 thuộc địa bàn xã Nguyễn Huân cho cán bộ và người thân chuyển đổi mục đích sử dụng sang nuôi tôm. Vụ việc được đoàn giám sát của Hội đồng Nhân dân tỉnh Cà Mau phát giác. Ngày 09-03-2009, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cà Mau đã ra quyết định khởi tố vụ án hình sự đối với vụ giao khoán rừng phòng hộ sai quy định tại huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau. Ngày 10-03-2009, Thường trực Ủy ban Nhân dân tỉnh Cà Mau đã quyết định tạm đình chỉ chức vụ (trong thời gian 3 tháng) đối với ông Trần Xuân Khuya, phó Chủ tịch UBND huyện Đầm Dơi để cơ quan chức năng tiến hành điều tra, làm rõ vụ việc.

Tiềm năng kinh tế biển là một trong những thế mạnh của huyện, vùng biển Cà Mau là một trong 4 ngư trường lớn của cả nước, trữ lượng lớn, chủng loại đa dạng, nhiều loại có giá trị kinh tế cao như: tôm, mực, ghẹ, cá hồng, cá sạo, cá chim, cá mú. . .Huyện Đầm Dơi có chiều dài bờ biển là 22 km, có cửa biển Gành Hào, Hố Gùi, Giá Lồng Đèn...là tiền đề phát triển kinh tế biển. Ngoài khai thác và nuôi trồng thủy sản, Đầm Dơi còn có đặc thù riêng về khả năng phát triển du lịch ven biển, làm muối (vùng Tân Thuận là nơi làm muối duy nhất của tỉnh Cà Mau).

Kinh tế biển là thế mạnh của huyện với trữ lượng lớn, chủng loại đa dạng, nhiều loại có giá trị kinh tế cao như: tôm, mực, ghẹ, cá hồng, cá sạo, cá chim…Đầm Dơi có đặc thù riêng về tài nguyên biên nên có khả năng phát triển du lịch ven biển, làm muối…Từ năm 2000 đến nay, tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm của huyện là 11%, thu nhập bình quân đầu người cuối năm 2007 là 10,25 triệu đồng, cơ cấu kinh tế ngư – nông – lâm nghiệp 56%, công nghiệp – xây dựng 20%, thương mại – dịch vụ 24%
Theo thông tin từ Website huyện, 4 tháng đầu năm 2009 tình hình kinh tế của huyện như sau:

- Tổng sản lượng nuôi trồng, khai thác thuỷ sản của huyện là 18.081 tấn, giảm 83 tấn, đạt 31,7% chỉ tiêu kế hoạch năm 2009, trong đó tôm 10.160 tấn, tăng so với cùng kỳ 743 tấn, đạt 31,2% kế hoạch, các loại thủy sản khác 7.921 tấn; ước thực hiện đến cuối tháng 6 năm 2009 sản lượng nuôi trồng, khai thác thuỷ sản là 27.481 tấn, tăng 196 tấn, đạt 48,2% chỉ tiêu kế hoạch năm 2009, trong đó tôm 15.426 tấn, tăng so với cùng kỳ 942 tấn, đạt 47,4% kế hoạch, các loại thuỷ sản khác 12.055 tấn, đạt 49,2% kế hoạch năm.

- Toàn huyện có 378 cơ sở công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp với 1.635 lao động, giá trị tổng sản lượng 93 tỷ 991 triệu đồng, đạt 23,2% so với kế hoạch năm; ước thực hiện đến cuối tháng 6 năm 2009 giá trị tổng sản lượng 154 tỷ đồng, đạt 38,02% so với kế hoạch năm, giảm 5,53% so với cùng kỳ.

- Thương mại - dịch vụ có 3.418 cơ sở, doanh số mua bán 227 tỷ 900 triệu đồng, đạt 31,09% so với kế hoạch năm, tăng 6,79% so với cùng kỳ; ước thực hiện đến cuối tháng 6 năm 2009 doanh số mua bán 344 tỷ đồng, đạt 46,93% so với kế hoạch năm, tăng 7,76% so với cùng kỳ.

Năm 2009, hoạt động thu ngân sách ở Đầm Dơi gặp nhiều khó khăn. Đến ngày 01-06-2009, huyện Đầm Dơi thu ngân sách được 16,5 tỷ đồng, chỉ đạt 25% chỉ tiêu tỉnh giao năm 2009. Nguyên nhân do sản lượng tôm giảm, kê khai doanh thu các doanh nghiệp thu mua hàng thủy sản tôm nguyên liệu đạt thấp, sức mua trong dân giảm sút. Việc triển khai các dự án dân cư chậm cũng làm ảnh hưởng do số nợ thuế chuyển quyền sử dụng đất Khu nhà ở số 1, thị trấn Đầm Dơi còn lớn.

Cũng như các huyện khác ở Cà Mau, Đầm Dơi là huyện khó khăn, cơ sở vật chất nghèo nàn, lạc hậu, kết cấu hạ tầng thấp kém, giao thông chủ yếu bằng đường thủy. Đầu năm 2008, lên kế hoạch thi công 39 công trình lộ giao thông nông thôn và 25 cầu cơ bản, với tổng vống đầu tư 16,8 tỷ đồng trong đó đã hoàn thành 35 công trình; tiếp tục xây dựng lộ nhựa Đầm Dơi – Thanh Tùng, lộ Lầu Quốc gia – Quách Phẩm Bắc, cầu Sông Đầm; khởi công lộ Tân Tiến – Cả Học – Nguyễn Huân. 

Theo thông tin từ Website huyện, tại thời điểm tháng 04-2009, huyện tiếp tục giữ vững chuẩn quốc gia về công tác phổ cập giáo dục tiểu học - chống mù chữ; 16/16 xã - thị trấn đạt chuẩn quốc gia về phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập trung học cơ sở. Phát triển mạng lưới trường, lớp, củng cố và tăng cường mạng lưới trường, lớp học và xây dựng nhà công vụ cho giáo viên; kiểm tra mặt bằng xây dựng kiên cố hóa trường, lớp năm 2009 và nhà công vụ cho 3 xã chương trình 135. Đẩy nhanh tiến độ xây dựng trường Chà Là, Tân Thới đạt chuẩn Quốc gia và hoàn thành hồ sơ thủ tục chuẩn bị cho việc triển khai xây dựng trường Mầm non Chà Là, Tiểu học Tân Tiến, Trung học cơ sở Long Hoà đạt chuẩn Quốc gia.

Bên cạnh các thành tích đạt được, huyện Đầm Dơi cũng có nhiều sai phạm nghiêm trọng trong công tác phúc lợi xã hội. Tháng 05-2009, Thanh tra Sở Lao động - Thương binh - Xã hội tỉnh Cà Mau đã báo cáo kết luận về việc sai phạm trong công tác chi trả tiền cho các đối tượng chính sách của Phòng Lao động - Thương binh - Xã hội huyện Đầm Dơi. Theo báo cáo, cán bộ nội vụ Phòng Lao động - Thương binh - Xã hội huyện Đầm Dơi đã thông đồng với cán bộ cấp dưới chiếm dụng tiền chính sách gần 400 triệu đồng; chi trả sai đối tượng chính sách, gây thiệt hại cho nhà nước hơn 500 triệu đồng. Thanh tra Sở cũng đã thanh tra 12/15 xã của huyện Đầm Dơi về thực hiện chi trả chế độ chính sách và phát hiện 18 trường hợp vi phạm với số tiền hơn 600 triệu đồng; phát hiện một số cán bộ ở xã tham ô hàng trăm triệu đồng.