อำเภออ่าวลึกเดิมได้รับจัดตั้งเป็นแขวงเมือง เรียกว่า " แขวงปากลาว " ที่ตั้งแขวงเดิมตั้งอยู่บริเวณตำบลนาเหนือในปัจจุบันเป็นที่ตั้งชุมชนเดิมตั้งแต่สมัยพระปลัดเมืองนครศรีธรรมราช ได้มาตั้งเพนียดจับช้างป่าที่แขวงปกาไส ต่อมาได้เปลี่ยนจากแขวงปากลาวตั้งเป็นอำเภอ ชื่อว่า " อำเภอปากลาว " ตั้งอยู่บริเวณตำบลนาเหนือ โดยมีขุนมโนทิพย์ ดำรงตำแหน่งนายอำเภอคนแรก ต่อมาพระยารักษฎานุประดิษฐ์(คอซัมบี๋ ณ ระนอง) สมุหเทศาภิบาลมนฑลภูเก็ต ซึ่งปกครองเขตอำเภอปากลาวด้วย เห็นว่าสถานที่ตั้งอำเภอปากลาวขณะนั้น สถานที่ตั้งไม่อยู่ศูนย์กลางของชุมชนตลอดจนการคมนาคมไม่สะดวก จึงให้ย้ายที่ทำการอำเภอปากลาวไปอยู่ในท้องที่ตำบลอ่าวลึกใต้ ซึ่งเป็นชุมชนหนาแน่น และให้เปลี่ยนชื่ออำเภอใหม่เป็น " อำเภออ่าวลึก " เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๖๐ ได้ก่อสร้างอาคารที่ว่าการอำเภอเป็นอาคารไม้ ๒ ชั้น เมื่อ พ.ศ. ๒๕๔๓ ได้รับจัดสรรงบประมาณให้ก่อสร้างอาคาร ที่ว่าการอำเภอใหม่ แทนอาคารหลังเก่าที่ชำรุดและคับแคบเป็นอาคาร คสล. ๒ ชั้น ก่อสร้างแล้วเสร็จ เมื่อ พ.ศ. ๒๕๔๔ ใช้เป็นที่ว่าการอำเภออ่าวลึกในปัจจุบัน