มีหลักฐานทางประวัติศาสตร์ว่าหมู่บ้านอ่าวอุดมน่าจะมีชุมชนตั้งถิ่นฐานตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ 1 ซึ่งเป็นช่วงต้นของการก่อร่างสร้างกรุงรัตนโกสินทร์ แต่ในตอนนั้นอ่าวอุดมเป็นชุมชนเล็ก ๆ ที่ยังไม่มีผู้รู้จักมากนัก เนื่องจากใน "นิราศเมืองแกลง" ของสุนทรภู่ที่เล่าถึงการเดินทางไปเมืองแกลง จังหวัดระยอง โดยลัดเลาะไปตามแม่น้ำหรือใกล้กับริมทะเล กล่าวถึงบางพระ ศรีราชา และทุ่งสงขลา (ปัจจุบันชื่อทุ่งศุขลา ทุ่งสุขลา) ว่า "ถึงเขาขวางว่างเวิ้งชวากวุ้ง เขาเรียกทุ่งสาขลาพนาสัณฑ์ เป็นป่ารอบขอบเขินเนินอรัญ นกเขาขันคูเรียกกันเพรียกไพร"

อ่าวอุดมเป็นชุมชนเก่าแก่ที่มีผู้คนตั้งถิ่นฐานมาอย่างยาวนาน ผู้คนดั้งเดิมของที่นี่อาศัยอยู่ริมชายฝั่งทะเล และมีชาวจีนที่มาตั้งรกรากและประกอบอาชีพเป็นกงสีที่บ้านหนองกระสือ รวมถึงครอบครัวหมอยา หรือชาวบ้านมักเรียกกันว่า หมอสด ซึ่งเป็นกลุ่มคนดั้งเดิมอีกหนึ่งกลุ่ม โดยอาศัยอยู่บริเวณท้ายหมู่บ้านหนองกระสือ 

สามตระกูลแรกที่มาตั้งรกรากที่บ้านอ่าวอุดม คือ ตระกูลศรีปาน ตระกูลสังข์ทอง และตระกูลเฉียวสกุล โดยมีเรื่องเล่าของทั้งสามตระกูลว่าต้นตระกูลสังข์ทองคือเจ้าอาวาสรูปแรกของวัดใหม่เนินพยอม ท่านเดินทางมาจากจังหวัดระยอง มีลูกหลานสืบทอดต่อมา ทำอาชีพประมงพื้นบ้าน ต้นตระกูลศรีปานทำไร่มันและปลูกข้าว และต้นตระกูลเฉียวสกุลเป็นชาวจีนโพ้นทะเล อพยพมาจากประเทศจีน และมาขึ้นฝังที่เกาะสีชังก่อน จากนั้นจึงย้ายมาสร้างบ้านเรือนอยู่ที่บ้านอ่าวอุดม ทำประมงพื้นบ้านเป็นหลัก  

บริเวณรอบ ๆ ของหนองกระสือมีต้นพยอม (ปัจจุบันไม่มีแล้ว) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ "วัดใหม่เนินพยอม" บริเวณบ้านหนองกระสือนั้นเป็นที่ดินของนายลู่ แซ่เจ็ง กงสีชาวจีน กับนาวอิ้ว แซ่ลิ้ม ต่อมาในปัจจุบันพื้นที่อ่าวอุดมได้ถูกพัฒนาเป็นเมืองท่า และเมืองอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นของบริษัทเคอรี่ สยามซีพอร์ต และเป็นที่ตั้งของบริษัท ไทยออยล์ จำกัด (มหาชน) ส่งผลให้ชุมชนเกิดการขยายตัว มีผู้คนอพยพเข้ามาทำงานและอยู่อาศัยกันอย่างหนาแน่น

บริเวณบ้านอ่าวอุดมในอดีตนั้นตั้งอยู่ในพื้นที่หมู่ที่ 1 ตำบลทุ่งสุขลา เดิมขึ้นกับอำเภอบางพระ จังหวัดชลบุรี ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นอำเภอศรีราชาเมื่อประมาณ 130 ปีก่อน ชุมชนบ้านอ่าวอุดมนั้นอยู่ติดกับชุมชนบ้านทุ่งและชุมชนแหลมฉบัง

ในช่วงก่อนปี พ.ศ. 2500 ชาวบ้านอ่าวอุดมทำอาชีพประมงเป็นหลัก ทั้งการทำโป๊ะและการล้อมอวนตีปลา มีเรือประมงเล็กประมาณ 70 ลำ และมีพื้นที่จับปลาขนาดใหญ่ ที่ไม่ต้องออกเรือไปเกิน 100 เมตร จากชายฝั่ง ก็สามารถหาปลาได้เต็มลำเรือ โดยมีจุดจับปลาประมาณ 7-8 จุดอยู่ติดกัน มีการจัดสรรและแบ่งพื้นที่ทำมาหากินกันในชุมชนโดยปราศจากความขัดแย้ง เมื่อเวลาผ่านไปมีการตัดถนนเลียบชายทะเลจากบ้านอ่าวอุดมไปเชื่อมกับถนนที่ไปยังเกาะสีชัง ถนนเส้นนี้จึงกลายเป็นเส้นทางหลักที่ชุมชนชาวประมงบ้านอ่าวอุดมสามารถส่งของทะเลไปยังตลาดภายนอกได้อย่างสะดวกสบาย 

แหล่งพบปะของชุมชนบ้านอ่าวอุดมในอดีตคือบริเวณสะพานปลาของชุมชน ซึ่งชุมชนใช้เป็นพื้นที่ขึ้นปลาจากทะเล และเป็นพื้นที่พบปะพักผ่อนหย่อนใจของชาวบ้านในชีวิตประจำวัน สะพานปลาของชุมชนหันหน้าไปทางเกาะสีชัง ตั้งอยู่บนชายหาดที่ทอดตัวเป็นโค้งยาว ทางซ้ายมือเป็นภูเขาโพบาย (ต่อมาถูกเรียกชื่อเพี้ยนเป็น “เขาภูไบ”) ซึ่งเป็นชื่อต้นไม้ประจำถิ่นของที่นี่ และบริเวณนี้ยังมีหนองน้ำจืดขนาดใหญ่ มีการทำไร่ทำนาที่บริเวณนี้ด้วย ส่วนทางขวามือของภูเขาโพบายจะมีเทือกเขาที่ชื่อว่า “แหลมป้าย” 

ในช่วงปี พ.ศ. 2505 มีการตัดถนนจากชุมชนบ้านอ่าวอุดมไปยังถนนสุขุมวิท ซึ่งมีระยะทาง 2 กิโลเมตรจากชุมชน เพื่อเตรียมการจัดสร้างท่าเรือน้ำลึกสำหรับการขนส่งด้านพลังงานและสินค้าต่าง ๆ ตามนโยบายการพัฒนาเศรษฐกิจชายฝั่งทะเลภาคตะวันออกครั้งแรกเริ่มตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจแห่งชาติ ฉบับที่ 1 ของประเทศไทย จากการวางแผนของจอมพลสฤษดิ์ ธนะรัชต์ นายกรัฐมนตรีในขณะนั้นที่มีความต้องการสร้างการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจผ่านอุตสาหกรรมพลังงานและการขยายพื้นที่การขนส่งจากท่าเรือคลองเตยซึ่เป็นท่าเรือพาณิชย์หลักในสมัยนั้นมาสู่ท่าเรือพาณิชย์แห่งใหม่ในจังหวัดชลบุรี   

ในช่วงนั้นเองที่ทางบริษัทไทยออยล์ได้เข้ามากว้านซื้อที่ดินของชุมชนบ้านอ่าวอุดม เพื่อจัดทำโรงงานอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน และท่าเรือน้ำลึกขนส่งผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับการกลั่นน้ำมัน ซึ่งส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินขนานใหญ่ในพื้นที่บ้านอ่าวอุดม

คนในชุมชนอ่าวอุดมประกอบอาชีพที่หลากหลาย ส่วนใหญ่ทำประมง เป็นพนักงานบริษัท และรับจ้างทั่วไป อาชีพอื่น ๆ เช่น ค้าขาย ทำเกษตรกรรม ฯลฯ

ชาวประมงในพื้นที่นี่จะนิยมจับปลาตามฤดูกาล สัตว์น้ำเศรษฐกิจที่สำคัญ เช่น ปลาทู ปลากะตัก ปลากระบอก ปลาสำลี ปลาอินทรี ปลาสาก ปลาหมึกกล้วย กุ้งแชบ๊วย กุ้งโอคัก หอยนางรม ปูม้า ฯลฯ  โดยในช่วงต้นปีชาวประมงจะจับปูม้า ซึ่งปูม้าหลังผสมพันธุ์แล้วจะเติบโตเป็นปูเต็มวัยในช่วงเดือนกุมภาพันธ์จนถึงเดือนพฤษภาคม ต่อจากนั้นในฤดูฝนชาวประมงจะจับกุ้ง พอถึงช่วงปลายฝนต้นหนาวจะจับปลาทู ส่วนในช่วงเดือนพฤศจิกายนจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ของทุกปีจะเป็นช่วงที่ชาวประมงตกปลาหมึกกัน

เทศบาลนครแหลมฉบัง. (ม.ป.ป.). ชายทะเลอ่าวอุดม. https://www.lcb.go.th/travel/

สมนึก จงมีวศิน, สมยศ เฉียวกุล และอมรศักดิ์ ปัญญาเจริญศรี. (2564). พัฒนาการของชุมชนบ้านอ่าวอุดม ชุมชนที่อยู่มาก่อนแผนพัฒนาเศรษฐกิจแห่งชาติฉบับที่ 1. ม.ป.ท.

อ่าวอุดม. (2563, พฤศจิกายน 9). มีหลักฐานประวัติศาสตร์ว่าหมู่บ้านอ่าวอุดมฯ. Facebook: https://www.facebook.com/photo.php