ท้องที่อำเภอเขาชะเมาเดิมเป็นส่วนหนึ่งของอำเภอแกลง ทางราชการได้แบ่งพื้นที่การปกครองออกมาตั้งเป็น กิ่งอำเภอเขาชะเมา ตามประกาศกระทรวงมหาดไทยเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม พ.ศ. 2536 โดยมีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 31 พฤษภาคม ปีเดียวกัน[1] และต่อมาได้มีพระราชกฤษฎีกาลงวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2550 ยกฐานะขึ้นเป็น อำเภอเขาชะเมา โดยมีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 8 กันยายน ปีเดียวกัน[2]