该曲创作于1970年代初，词曲作者分别是
郑南和
刘长安。创作这首歌的时候，两个人都没有来过海南，郑南是在翻阅了大量资料、了解在海南岛上发生的革命历史的基础上，有感而发写成的这首歌词，写成的时候，他正和这首歌的曲作者刘长安在广东海丰县体验生活。刘长安拿到歌词后，便在海丰县一个招待所里，用了很短的时间，一气呵成完成了谱曲工作，此后做了适当修改和完善歌曲完成后，首先演唱的是广州市歌舞团的歌唱家游国平。后来，这首歌被推荐入选《
战地新歌》，引起了当时中国文化部的关注，特意安排李双江来演唱。
该曲采用了大调式的手法，并借鉴了海南民歌《五指山歌》中的音乐元素，优美的旋律中透出阳刚之气。李双江热情似火、高亢嘹亮的传唱，使这首歌曲如同插上了矫健的翅膀，飞遍了中国的山山水水，他的演唱热情奔放，富有乐感，吐字清晰，声音流畅，高音稳定透明，辉煌而华丽。歌词中所呈现出来的是红色海南，革命之岛，而并非现在旅游观光者们眼中的绿色海南、热带风情之岛。歌词中句子都显得空洞，大而无当。
1997年，音乐电视导演王国平耗资30万元，来到海南拍摄《我爱五指山，我爱万泉河》的MV。MV中，海南景点天涯海角中的两块巨大的石头都被红布覆盖，而李双江则站立在巨石顶端引吭高歌。而为了宣扬海南的风景和体现歌词中的意境，李双江也在五指山下、万泉河边留下了歌声和身影。
该曲通过李双江的演唱，更多的人们知道了海南、了解了海南、爱上了海南，被中宣部、文化部、广电总局、新闻出版总署、中国文联、中国作协主持编入《新中国舞台影视艺术精品选》，定为国家级的艺术经典作品。1987年，为了给海南建省做先期的舆论工作，向全中国人民再次宣传海南，李双江在央视春节联欢晚会上演唱了该曲。2005年，《我爱五指山我爱万泉河》被神六宇航员带入太空播放。