Urdoviza tracică și greacă (sec. VI î.Hr. – I)
Zona din jurul actualului Primorsko a fost locuită încă din secolul al VI-lea î.Hr. de traci, iar coloniștii greci din Apollonia (Sozopol) au folosit litoralul sud-pontic ca un lanț de stații portuare — una dintre acestea, cunoscută drept Urdoviza, este localizată în apropierea actualului Kiten. O descoperire arheologică emblematică din împrejurimi este sanctuarul tracic megalitic „Beglik Tash”, situat la circa 5 km nord de Primorsko, alături de urme de clădiri rezidențiale elenistice de pe litoral.
Perioada romană (sec. I–IV)
După intrarea în Imperiul Roman, Urdoviza a rămas o stație portuară mică, între Apollonia și Agathopolis (Ahtopol). Din această perioadă s-au păstrat urme ale infrastructurii rutiere, o baie mică și câteva morminte — expuse la muzeul din Sozopol.
Evul Mediu și Imperiul Otoman (sec. VI–XIX)
În Evul Mediu, așezările litorale și-au pierdut treptat rolul portuar, iar zona s-a depopulat. Sub stăpânire otomană, regiunea era liniștită și slab populată. Așezarea actuală a fost întemeiată la 15 mai 1879, sub numele de Kiupria (din turcescul köprü – „pod”), de patru familii de coloniști din satele strandjene Zabernovo și Bulgari (Urguri), care au defrișat pădurea de pe peninsula Kiupriburun.
Primorsko și taberele de tineret (1934 — astăzi)
În 1934 localitatea este redenumită din Kupria (din turcescul „pod”) în Primorsko. În 1953 primește statutul de stațiune, iar prin Decretul nr. 2190 din 16 octombrie 1981 — statutul de oraș, după unirea administrativă cu Kiten. În perioada socialistă a funcționat aici Centrul Internațional al Tineretului „Georgi Dimitrov”, care a primit sute de mii de tineri din peste 50 de țări. După 1989, Primorsko devine o stațiune liniștită pentru familii — alternativă preferată față de zgomotosul Sunny Beach.