Името му идва от гръцкото -„галазьо“ - светло, небесносиньо.Турците са го наричали „Каланджа“ - Дебеличък. В продължение на няколко месеца през 1934 г. то действително носи името Дебелково. През същата година става Синьоморец и едва през 1966 г. - Синеморец. В основата на всички названия е изумрудено синият цвят на морската вода. В околностите, при редовни подводни и наземни археологически проучвания, са открити керамични фрагменти от епохата на неолита. Някои фрагменти от луксозната атическа рисувана керамика - кратери и хидрии, доказват търговския обмен,  реализирал се между VII - I в.пр.Хр. от йонийци и дорийци с месните траки. През 2006 г. при спасителни археологически разкопки на тракийска могила, в близост до селото, е проучен най-богатият елинистически гроб на територията на България. Откритите златни накити стават известни в цял свят под името „Златното съкровище от Синеморец“. На около 200 м. от проучената могила се намира дворецът на тракийския владетел Кортодзунтос. През 2012 г. при редовни археологически разкопки е открита огромна колективна монетна находка от късноелинистически монети – тетрадрахми. Най-старият писмен извор за Синеморец  датира от 1498 г. /регистър за търговия със сол/. Името на Синеморец фигурира и в картата на Османската империя от немския географ Кристиян Райнхард, отпечатана в 1821г. Селото влиза в пределите на България след Балканските войни. Повечето от бежанците, заселили се в Синеморец, идват от нестинарското село Блаца -Турция. В миналото населението се е занимавало със земеделие, скотовъдство, рибарство и кюмюрджийство /въглищарство/. През тридесетте години на миналия век въглищарите са обединени в горската кооперация „Въглен“. Църквата в Синеморец носи името на “Св.Георги“. Тя е интересна с това, че тук се е запазила много рядка икона на Св.Модест, покровителя на земеделци и животновъди. През 1963. с. Синеморец е обявен за климатичен курорт. След премахването на ограничителния режим и граничната зона селото се развива като модерен морски курорт. Разполага с два просторни плажа : Южен – при залива Бутамята, и Северен – при устието на р. Велека. Празникът на селото е на 14 октомври, денят, в който църквата почита паметта на Св.Петка.