1948년 9월 1일 남면 선구리에서 해성학원이 발족하였고, 1949년 4월 6일에 해성고등공민학교 설립 인가를 받았으며, 1950년 2월 24일에 남면 평산리 1455번지로 이전하였다. 1951년 11월 29일에 재단법인 해성학원이 설립 인가를 받았다. 설립자 대표는 박치오, 초대이사장은 박학규였다.
1957년 2월 23일에 남명고등공민학교를 합병하였고, 1964년 3월 11일에 학교법인 해성학원으로 정관을 변경하였으며, 1965년 8월 11일에 남일고등공민학교와 합병하면서 현 위치인 평산리 271번지로 이전하였다. 1972년 12월 13일에 해성종합고등학교로 설립인가를 받고, 1973년 3월 15일에 해성종합고등학교로 개교하였으며, 1973년 10월 12일에 남해해성고등학교로 교명을 변경하였다. 2004년에 자율학교로 지정되었다.
교훈은 ‘성실·근면·협동’이다. 교목은 느티나무이고, 교화는 동백꽃으로 정하여 학교의 상징으로 삼고 있다. 교명 해성(海城)은 바다 한 가운데 성이라는 의미를 가지고, 1920년대 만들어진 해성소년단에 그 기원을 두고 있다. 교육목표는 ‘미래 사회를 열어갈 인성과 실력을 갖춘 창의적 인재 육성’이다. 이를 위해 2008년부터 1, 2학년을 대상으로 영어몰입교육의 일환으로 영어전용교실(Haesung Global Zone)을 운영하고 있고, 해성 멘토링 등 다양한 특색교육활동을 운영하고 있다.
남녀공학으로 동백문화제가 실시되고 있고, 연극, 배드민턴, 바람지기(수상스키), 요리, 탁구, 발명반 등의 동아리 활동이 이루어지고 있다. 2010년 3월 현재 12학급으로 편성되어 있고, 재학생은 328명이며, 교원은 축구·골프지도자를 포함하여 총 38명으로 구성되어 있다. 2010년 2월 제35회 졸업식을 하였고, 총 6,064명의 졸업생을 배출하였다.