1901年清政府与八国联军签订了《辛丑和约》，在附件中，增加了《改良黄浦江水道之规程》一条。当时的上海道，会同租界当局，组成了浚浦局，疏浚航道，并决定整治这片沙滩。
1906年—1910年，沙滩右侧疏浚宽700尺（213.3米），深21尺（6.41米）的航道，但沉沙不减，加上借款用尽，就停止疏通。
1912年列强乘袁世凯借款之机，强迫签订《浚浦局暂行章程》，决定缩窄江面，加速水流，减少泥沙沉积并将左侧沙滩填筑为人工岛。
1915年疏浚主航道，同时，在沿沙滩的东侧抛石筑堤，使淤泥沉积，沙滩不断涨高。1925年由南向北，先在沙滩南段三角形的区域抛卸沉排块石，边筑堤，边吹泥填土，共填泥土103万立方米，沙滩涨高至吴淞零点上5.5米，吹填面积约0.11平方公里，1926年7月，南段填成陆地。中段于1928年10月吹填泥量220万立方米，完成陆地0.3平方公里。北段1930年10月至1934年底吹泥量395万立方米，围埝面积约0.51平方公里。此外尚有北部扩展围地吹泥量110万立方米，围成陆地0.12平方公里。
岛的西侧，原有一条浅航道（即现在的复兴岛运河），1925年，沉排筑堤，挖土120万立方米，浚深为一条船槽。之后又继续加深疏浚，成为长3420米，河面宽57—90米，水深为吴淞零下1.83米的人工运河。
1927年1月，由原上海市浚浦局以白银40万两，向国民政府买下了这块黄浦江上的官有滩地。此后由浚浦局开发利用。1925至1927年在完成了滩地沿岸一侧的运河导治工程后，形成了四面环水的岛屿。
1927年12月，在复兴岛的南端兴建定海路桥，这与后来（1985年）在复兴岛的北端修筑的海安路桥，分别从南北沟通了与市区的联系。以后，该岛成为浚浦局导治黄浦江的基地。
1937年抗日战历时十年，1934年全岛形成，因旁边有周家嘴自然村，取名为周家嘴岛。1937年日军侵占后改称定海岛，因定海路得名（一度在1939年—1941年曾称为昭和岛）。1945年为纪念抗日战争胜利改名为复兴岛至今。争爆发后，复兴岛被日军占领用作军械仓库，不许外人进入。
1945年抗日战争胜利后，国民党海军司令部驻沪办事处与警卫营营部驻扎复兴岛。1947年7月，该岛移交给浚浦局。
1949年4月26日，蒋中正由浙江象山港乘“泰康号”军舰抵沪，曾住复兴岛召集部下部署上海防务，蒋经国和蒋纬国及其装甲部队驻扎该岛负责警卫。在人民解放军向上海外围进攻时，蒋中正于当年5月7日离岛乘“江静号”轮船离开上海，凄凉赴台。
新中国建立后，复兴岛成为燃料、石油、商业储运联合仓库的集中地和工厂企事业单位的所在地。1951年2月，本市将原浚浦局的外籍员工俱乐部，稍作修葺后改建为复兴岛公园。
如今复兴岛整个岛屿南北走向呈狭长月牙形状，南接定海桥，北近虬江口，岛屿长3420米，平均宽度427米，最宽处在中部约550米，全岛总面积约1.44平方公里。西侧的复兴岛运河两端通黄浦江，长3420米，宽51-90米。复兴岛上分布有大量的市、部属企业和部队单位和少量的居民。
复兴岛上的交通主干道共青路南接定海路桥、北连海安路桥通达中心城区，岛上现有四条公交线，其中77路公共汽车行使在共青路上。水路有定海轮渡连接浦东，水陆交通非常便捷。现有上水、雨水、泵站一座，电力、邮政、公园等，市政配套基本齐全。
复兴岛上现有企业大都属于市属、部属企业，这些企业建厂都较早，由于历史原因，加之缺乏技术改造措施和排污处理资金，环境保护设施都未能及时更新改进，成为地区废气、噪声的主要污染源。多数工业企业属劳动和资源密集型，其耗水、耗电、耗煤量大。部分企业由于长期亏损，正濒临破产。
