26 ноября 1946 года Указом Президиума Верховного Совета РСФСР г. Пиллау переименован в г. Балтийск.
К 1363 году относится первое упоминание о поселении «Пиле» или «Пиль» (от прусского «пилз» — крепость). Теперь это поселение известно под названием «Старый Пиллау». Старый Пиллау делился на две части: Большой Пиллау и, ближе к морю, Малый Пиллау.
В конце Великой Отечественной войны в городе шли ожесточённые бои. В штурме Пиллау участвовала 11-я гвардейская армия генерал-полковника Галицкого. В конце апреля 1945 года город пал. 27 ноября 1946 года Пиллау получил название Балтийск.
К быстрому развитию крепости привёл сильный шторм 10 сентября 1510 года. В результате этого шторма образовался пролив Фриш Гафф, который и по сей день отделяет Балтийскую косу от материка. Пролив стал судоходным, и Пиллау начал расти, став крупным транспортным узлом. Тогда и появилось разделение на Старый Пиллау и Новый Пиллау.
До конца 1940-х годов в Балтийске восстанавливалась инфраструктура, органы власти. Появился Летний театр (сгорел в 1993 году). К началу 1950-х годов в городе уже функционировало пять школ (из них три начальных).
В 1952 году в городе была создана крупнейшая на Балтийском море база военно-морского флота. Это сыграло решающую роль в развитии Балтийска. Он стал закрытым городом. 15 августа 1994 года было подписано постановление о создании Балтийского городского округа, в который, помимо Балтийска, вошёл город Приморск и несколько небольших населённыхпунктов: Дивное, Лунино, Цветное, Береговое, а также Балтийская коса.
После распада СССР были предприняты шаги к восстановлению гражданской власти в городе. В 2004 году часть Балтийской военно-морской базы была отдана Министерству транспорта для использования в целях торгового мореплавания.
25 июня 2008 года решением Калининградской областной Думы Балтийский городской округ был упразднён, вместо него был создан Балтийский муниципальный район, в состав которого вошли городские поселения Балтийск и Приморск, а также сельское поселение Дивное.>
