В 1949 году Совмин СССР принял постановление, в котором определил правый берег устьевой части Сухого лимана, как место будущего строительства судостроительного завода и рабочего поселка при нем. Постановленим Овидиопольского райисполкома от 20 января 1950 года были отведены земель под строительство завода №490 и рабочего поселка, которому 11 августа 1952 года Указом Верховного Совета УССР было присвоено название Ильичевск.

В октябре 1957 года начальником Черноморского пароходства издан приказ №8/733 «О строительстве порта на Сухом лимане» - «Ильичевский морской порт».

В августе 1958 года - теплоход «Украина» вошел в акваторию порта, строительство которого только началось, и пришвартовался возле его единственного причала. С этого времени началась эксплуатация Ильичевского морского порта.

Статус самостоятельного торгового порта первой категории с присвоением имени Ильичевск «Ильичевский морской порт» получил  31 января 1961 года.

3 июня 1967 года из-за увеличения грузооборота «Ильичевский морской порт» отнесен к портам высшей категории.

В 1976 году построен контейнерный терминал пропускной способностью 120 тысяч контейнеров в год. За высокие достижения в развитии внешней торговли и организации производства «Ильичевский морской порт» был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Во время СССР построены железнодорожные и автомобильные подходы. Действуют международные паромные переправы Ильичёвск — Варна (Болгария), Ильичёвск — Поти и Ильичёвск — Батуми (Грузия). В порту реализован международный транспортный проект по обработке регулярного контейнерного поезда 'Викинг', следующего по маршруту Ильичёвск — Киев — Минск — Вильнюс — Клайпеда и в обратном направлении.

Погрузочно-разгрузочные комплексы Ильичевского морского порта, состояли из 28 причалов общей длиной 5500 метров, оснащены современным перегрузочным оборудованием, включая портальные краны грузоподъёмностью от 5 до 40 тонн, тягачи, автомобильные краны и др.

В состав Ильичевского порта входили вспомогательный флот, включающий буксиры, плавучие краны грузоподъёмностью до 300 тонн, танкеры-бункеровщики, плавучий зерноперегрузчик, лоцманские катера, нефтемусороуборочные и другие плавсредства.