迄光緒二十年 （公元1894年），甲午戰後，於光緒二十一年（公元1895年）依馬關條約，割讓台灣澎湖予日本，日本為遂行其殖民地經濟掠奪之政策，乃積極經營台灣，開發米、糖等各項資源，一方面充裕其本土需要，另方面亦有利其政治、經濟、軍事統治，因此特別重視經建基本建設，如鐵、公路及基隆、高雄兩港之興建等，高雄港因而芻議築港，分期開拓，並次第開展。

開港初期（公元1863-1894年），打狗港開放准許外商貿易，英、法、德人相繼雲集高雄港，或派領事，或劃租借地、設商館、建倉庫，各國商船來往，日益繁多，高雄港之國際貿易日益隆盛。清廷乃於開港同年即1863年12月26日，在高雄港旗后設海關分關，派英人為首任稅務司，從此高雄港乃從過去之漁港、小商港，一躍而成為本省之主要國際港埠。

清同治八年（公元1869年），英商張怡記承造海關官舍於哨船頭打鼓山麓，高雄港涉外漸趨繁雜。清光緒元年 （公元1875年），副將王福祿建砲台三座，一在打鼓山大棚頂，裝設大砲四尊；又一在臨海扼要處，裝設大砲四尊加強海防。清光緒初年，歷任海關稅務司迭請開鑿高雄港，台灣巡撫丁日昌亦奏請開浚，兵備道夏獻綸稟請遵辦，張夢元接任，以籌款未定停止。清光緒九年 （公元1883年），英船愛斯柏妹號入港測量，同年十一月，海關在旗后山頂建一燈台，同年安平英領事霍必瀾向清廷建議，以高雄港航道日塞，易致膠舟，願自發價疏浚，或由中國自辦，清廷不從。清光緒十六年 （公元1890年）夏五月，巡撫劉銘傳，命英人馬禮遜查勘高雄港，將大興工事，以張貿易。清光緒十七年 （公元1891年），據台南關報告書統計，當年出港船舶僅帆船一隻、輪船八艘。清光緒二十一年 （公元1895年），依馬關條約，割讓台灣予日本，迨至翌年（公元1896年）九月十五日，高雄港始為日軍攻佔。清光緒二十五年 （公元1899年），日本鑒於高雄港具備優良港灣條件，乃計劃於高雄築港。清光緒二十六年 （公元1900年）六月，日人開始蒐集高雄港建設計劃資料，實施地形、地質、水深、潮汐、潮流、氣象及海底泥沙移動等調查，至翌年五月間完成。當時港內三公尺水深之區域，六萬六千平方公尺，港口寬度為一百六公尺，流速每小時為四海里。清光緒三十年 （公元1904年） ，日人著手海岸線倉庫地基打樁工程，疏浚港外沙洲，挖泥填築大港埔一帶鐵路用地四萬餘坪。清光緒三十一年 （公元1905年）四月，日人設立浚港機構，並實施第二次高雄港灣地形、地質、水深、潮汐、潮流、氣象及海底泥沙移動之精密調查測勘，至翌年完成。

清光緒三十二年（公元1906），研議興築高雄港計劃，光緒三十四年完成，分三期實施，計三十八年，第一期工程四年，第二期工程二十六年，第三期八年。

清光緒三十四年實施第一期四年港灣建設工程，於中華民國元年完成，三千噸船隻可以進出，並建有可靠泊七艘船舶的碼頭，和四艘繫船的浮筒。

民國元年 （1912年），鑒於在高雄港第一期四年興築計劃完成後，依據業務發展跡象，僅以原列計劃進行建港，難應需求，乃修訂原訂之建港計劃，著手實施第二期二十六年建港計劃，直至民國二十六年完成，可供吃水八公尺以下八千噸級船隻安全進港。當時碼頭全長為一千八百七十八點六公尺，航道水深八點二公尺，港內可停泊三千至一萬噸船隻二十六艘 （碼頭可泊船十六艘、浮筒可繫船十艘），並建有單層倉庫十九棟，雙層倉庫六棟，貨物吞吐量一百四十萬公噸 （碼頭裝卸能力八十萬噸，駁船裝卸能力六十萬噸），附近地區的工業，如煉油、製鋁、水泥、製鹼、造船等均相繼建立。

民國十三年，闢高雄-橫濱線、高雄-廣東線、高雄-天津線、台灣-朝鮮偽滿州線等，貿易總額自築港以來急遽增加，當年貨物吞吐量達一百五十八萬噸，貿易總額超過二億三百萬日元﹔出入輪船，帆船共九百零四艘，一百三十四萬七千餘噸。主要輸出品為香蕉、木材、米、鹽、酒精、水泥、砂糖、芎麻、鳳梨罐頭、綿織品、乾魚等；主要輸入品為豆餅、麻袋、熿油、鐵、肥料、火柴、毛織品、機械、罐頭、煙酒等。民國二十四年變更原高雄-天津線，分為高雄-上海與高雄-天津二線，前者自高雄起經基隆、福州至上海；後者自高雄起經基隆、大連至天津。另新設島內高雄-馬公線。自由定期航線，則有高雄-橫濱線、高雄-大阪線、高雄-海口線、高雄-澎湖線等。民國二十六年 （公元1937年），中日戰起，高雄港軍運頻繁，吞吐貨物量已達二百五十萬公噸，日人所完成之高雄港第二期二十六年建設工程亦於當年完成。

感於港灣設施，不敷使用，第三期八年建港計劃決定開始實施，惟民國三十年，太平洋戰爭爆發，築港工程全部停頓，除加強港灣維護工程外，在第三期工程期間，僅增加倉庫一楝。民國二十八年 （公元1939年），為高雄港貿易最盛時期，吞吐貨物達三百二十萬噸，總值四億六千八百萬日元，泊船能力三百萬噸。民國三十年 （公元1941年），高雄港為日軍南洋軍需之供給港灣。民國三十三年（公元1944年）十月十二日，盟機大舉空襲高雄港起，至翌年八月十五日，日本向盟軍無條件投降止，高雄港所有碼頭、倉庫、起重設備，幾全被炸毀，且為阻滯盟軍進攻，自沉大船五艘於港口，總噸位達七千四百五十三公噸，高雄港遂成死港。

民國三十四年台灣光復，由於戰後，滿目瘡痍，沉船處處，設施破壞無遺，港埠功能盡失，同年十二月成立高雄港務局，致力復舊工作，打撈沉船、清理航道、增添設施，至民國四十四年始具規模。繼於民國四十七年辦理十二年擴建工程，高雄港與海爭地，填築新生地五百四十四公頃，由於貨物吞吐量遽增，民國六十九年完成中島新商港區開發工程計劃，增加深水碼頭二十七座，淺水碼頭二座。同時有高雄加工出口區、前鎮漁港、臨海工業區、一貫作業大鍊鋼廠、百萬噸級大造船廠，以及第一、二、三、四貨櫃中心等相繼之開發。為適應外貿發展需要，提升營運功能，遵奉先總統蔣公指示進行多元化功能之第二港口之開闢工程，於民國六十四年完成，使十萬噸級貨輪進出，暢通無阻。為使孤懸外海之旗津與高雄市區聯成一體，於民國七十三年完成過港隧道工程，通行客貨車輛，使高雄港成為已具現代化設施之國際商港。由於高雄港貨櫃裝卸業務日益增加，乃自民國七十八年起，賡續興建第五貨櫃中心，計有八座深水碼頭，於民國八十九年完成。高雄港五個貨櫃中心，可提供迅速、準確完全的港勤服務，年貨框裝卸量可達一千萬TEU，配合最先進硬體及各項軟體之開發，為航商提供便利有效的服務。

中華民國政府正推動發展高雄港為亞太海運轉運中心、全球運籌中心及自由貿易港區，為配合政府的政策，高雄港務分公司將以「突破、創新、求變」及「高品質、高效率、低費率」之經營理念，朝物流、轉運及自由港方向發展，為航商營造一個安全、經濟及高效率的優質作業環境。