배를 타고 들어오는 외적의 침입을 막기 위해 제주도에서는 해안선을 따라가며 성을 쌓았는데 이를 환해장성이라 한다.

『탐라지』의 기록에 따르면 원종 11년(1270) 진도에 있던 삼별초가 제주도로 들어오려 하자 이를 막기 위해 김수, 고여림이 군사들과 제주도민들을 동원하여 성을 쌓았다고 한다. 그러나 이들은 패하였고, 이긴 삼별초는 또다시 관군을 막기 위해 계속 성을 쌓았다. 이후 조선시대에는 왜구들의 침입을 막기 위한 성으로 변하여 여러 차례 보수되었다.

또한 헌종 11년(1845)에는 영국의 배들이 우도 앞바다에 머물면서 흰 깃발을 세우고 한달동안 측량을 하면서 돌을 모아 방위 표시를 한 일이 있었다. 이 때 제주목사였던 권직이 크게 놀라 군사를 총동원하여 만일의 경우에 대비하였으며, 그 해 겨울 도민들을 모두 불러모아 성을 다시 쌓았다고 한다. 지금 남아있는 성들은 이때 보수했던 성으로 추정된다.

현재 성벽이 남아있는 곳으로는 온평리, 행원리, 한동리, 동복리, 북촌리, 애월리, 고내리 등 14곳이 있다. 김상헌이 지은 『남사록』에는 환해장성을 일러 ‘탐라의 만리장성’이라 부르고 있다.