Kecamatan dumai selatan adalah salah satu kecamatan termuda di Kota Dumai yang bersamaan terbentuknya dengan kecamatan dumai kota. Kecamatan ini secara resmi dibentuk berdasarkan perda kota dumai nomor 08 tahun 2009 yang terdiri dari lima kelurahan dengan luas wilayah 69,02 km persegi. Adapun batas wilayah kecamatan dumai selatan yaitu: sebelah timur berbatasan dengan kecamatan dumai timur, sebelah selatan berbatasan dengan kecamatan dumai timur, sebelah selatan berbatasan dengan kecamatan bukit kapur, sebelah utara berbatasan dengan kecamatan dumai barat, disebelah barat berbatasan dengan kecamatan sungai sembilan.

Kecamatan Dumai Selatan terdiri dari lima kelurahan yakni:

1. Kelurahan Mekar Sari 
2. Kelurahan Bukit Timah
3. Kelurahan Bumi Ayu
4. Kelurahan Bukit Datuk
5. Kelurahan Ratu sima

      Jumlah penduduk di kecamatan dumai selatan mencapai 47.244 jiwa pada tahun 2015. Menurut pencatatan kantor kecamatan dumai selatan, jumlah penduduk mengalami penurunan pada tahun 2015 menjadi 45.862 jiwa. Dengan luas wilayah kecamatan dumai selatan 69,02 km persegi, dan jumlah penduduknya 45.862 jiwa, ternyata menghasilkan kepadatan penduduk sebesar 664 yang artinya setiap 1 km persegi ditempati oleh sekitar 664 jiwa penduduk.
    Jika dilihat dari jumlah penduduk perkelurahan, kelurahan bukit datuk merupakan wilayah dengan jumlah penduduk terbanyak pada tahun 2015 yaitu sebesar 12.541 jiwa, dan kelurahan dengan penduduk paling sedikit adalah kelurahan bukit timah dengan jumlah penduduk sebanyak 5.916 jiwa. Jumlah penduduk Kecamatan Dumai Selatan pada tahun 2021 sebanyak 54.204 jiwa. Jumlah penduduk laki-laki sebanyak 27.777 jiwa dan penduduk perempuan sebanyak 26.247 jiwa, dengan kepadatan penduduk sebanyak 809 jiwa per km². Penduduk jenis kelamin perempuan lebih sedikit daripada penduduk jenis kelamin laki-laki.