Греческое рыбацкое поселение (XIX в. — 1927)
До 1934 года село носило греческое название Галазаки («маленькое синее»), известное также в турском варианте Каланджа (Каландзой). Приказом министра внутренних дел в 1934 году село было переименовано в Синьоморец (с 1966 года — Синеморец) в духе массового переименования 1875 населённых пунктов в Болгарии. До Балканских войн и соглашения Молова–Кафандариса 1927 года, по которому греческое население переселилось в Грецию, село было почти полностью греческим.
Погранзона (1944 – 1989)
После 1927 года в селе поселились болгарские беженцы из Восточной Фракии. В период социализма Синеморец оказался в строго охраняемой пограничной зоне — доступ был возможен только по пропуску. Эта изоляция уберегла устье Велеки и окрестные пляжи от массового курортного строительства 70–80-х годов.
Природное направление (1989 — сегодня)
После 1989 года граница была открыта, и Синеморец быстро стал любимым местом любителей природы. В 1995 году вся окрестность вошла в состав природного парка «Странджа». В 2008 году фильм Стефана Командарева «Мир велик, и спасение поджидает за каждым углом» популяризировал село, а в последующие годы здесь были построены семейные отели, экотропы и рыбные рестораны — при сохранении характера охраняемой территории.