Der Ort entstand etwa um 1542. Damals siedelten sich Menschen an diesem Ort an, als das Kastensiel von der Stumpenser Mühle zum Horumer-Siel verlegt wurde. Daraus entstand ein Sielort mit einem Küstenhafen. Mit den von Schiffen angelandeten Waren wurde das Hinterland versorgt. Trotz des Hafens gab es in Horumersiel keine Fischereiflotte. Die Blütezeit des Sielhafens hielt nur bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts an. Danach ging der Schiffsverkehr zurück, da die Weservertiefung andere Häfen für größere Schiffe attraktiver machte. Konkurrenz beim Warenverkehr entstand auch durch den Straßen- und den Eisenbahnbau.

1889 entstand eine Eisenbahnlinie nach Carolinensiel, 1914 eine nach Schillig, die an Horumersiel vorbeiführte. Um 1900 fanden auf dem Meer vor Horumersiel und Schillig Flottenparaden der kaiserlichen Marine statt. Im Ersten und Zweiten Weltkrieg war der Ort Marinestützpunkt zur Verteidigung der Schifffahrtsrinne zum südlich gelegenen Kriegshafen Wilhelmshaven. In Horumersiel bestand zum Schutz des Kriegshafens in Wilhelmshaven eine Festungsanlage, die sogenannte Sielbatterie.

Durch seine Lage nahe der nordöstlichen Ecke der ostfriesischen Halbinsel war Horumersiel bei Sturmfluten stark gefährdet. Seit dem 15. Jahrhundert gingen dadurch mehrere Deiche und Ländereien verloren, die später wieder zurückgewonnen wurden. Die Weihnachtsflut 1717 riss in den Seedeich zwischen Schillig und Horumersiel einen Kolk von 82 m Breite und 7 m Tiefe, der heute in die Kuranlagen einbezogen ist. Die Orkanflut 1962 vernichtete fast die gesamten Strandanlagen.

Der Badebetrieb begann bereits 1856, nachdem eine Sturmflut den Urlaubsort auf Wangerooge zerstört hatte. Die Inselbewohner wurden teilweise in Horumersiel angesiedelt. Ihre Erholungsgäste brachten sie mit und begründeten so den Fremdenverkehr. Nach ihrer Rückkehr auf die Insel wurde in Horumersiel der Fremdenverkehr von Geschäftsleuten weiter betrieben. Nach der Gründung eines Seebadevereins führte der Ort ab 1900 die Zusatzbezeichnung „Nordseebad“, seit 1985 gilt der Zusatz „staatlich anerkanntes Nordseeheilbad“.

1952 übernahm die Gemeinde Minsen die Fremdenverkehrsverwaltung und baute die Strand- und Badeanlagen mit Einrichtung des Campingplatzes weiter aus. Der Campingplatz, einer der größten in Deutschland, vergrößerte sich auf rund 3.000 Stellplätze durch Aufspülung des Geländes in den 1970er Jahren.

Im Ort gibt es heute ein großes Angebot an Ferienwohnungen- und Häusern bzw. Appartements mit rund 6.000 Gästebetten. Seit 1985 ist Horumersiel als Nordseeheilbad staatlich anerkannt. Hier werden auch Mutter-Kind-Kuren angeboten.

An Erholungseinrichtungen gibt es ein Kurmittelhaus, ein Haus des Gastes, ein Freizeitbad (Friesland-Therme) mit Solewasser aus einem 160 m tiefen Brunnen, ein Thalasso Meeres Spa-Bad, einen Sportboothafen und ein Kinderspielhaus.

Zentral im Ort ist seit 1985 das 30 m lange Küstenwachboot 19 (KW 19) ausgestellt. Es wurde 1952 gebaut und diente anfänglich den US-Streitkräften zur Überwachung der Weser, ab 1957 der Bundesmarine. Seit 1985 ist es das Kameradschaftsheim der Marinekameradschaft Horumersiel.