L'attuale territorio di Loiri Porto San Paolo risulta abitato da tempi molto antichi. Già in età medievale erano presenti alcune comunità, come testimonia la chiesa presente in località S.Giusta, che era importante sede di culto del Gudicato di Gallura.

In epoca feudale, durante la dominazione aragonese e spagnola, il territorio era parte di un esteso feudo detto encontrada di Gallura, di cui costituiva l'estrema propaggine sud-orientale. Era classificato come "salto". Con questo termine si intendevano alcune aree selvagge e boscose all'interno di un feudo, territori in genere usati per la raccolta di legna e per il pascolo del bestiame suino (a causa della presenza di numerosi alberi ghiandiferi), o periodicamente affittati a pastori transumanti.

Anche con la dismissione dei feudi e con la formazione dei moderni comuni attorno alla metà dell'800, la zona continuò a essere amministrata dal comune di Tempio Pausania, riuscendo solo nel 1979 a costituirsi in comune autonomo.

Il territorio costiero, dove ora si trova la frazione di Porto San Paolo, era in passato poco abitato e per vari secoli ritenuto insicuro a causa della malaria e delle frequentazioni delle navi barbaresche. Queste ultime durarono in Sardegna fino ai primi dell'Ottocento, mentre la malaria poté essere debellata dall'Isola solo negli anni successivi alla Seconda Guerra Mondiale.

Il territorio costiero di Porto San Paolo era, così come gran parte delle coste galluresi, sede di traffici e contrabbando fino ai primi del Novecento. Porto San Paolo era anche frequentato da pescatori, spesso provenienti dall'isola di Ponza.