通榆县取开通、瞻榆两县名各一字。开通县驻地，俗名“七井子”，因当地有7个给水井子而得名。瞻榆县，因县城南有古榆树一棵，出城即可眺望，故取名瞻（望）榆（树）。原属蒙古科尔沁右翼前旗游牧地。清光绪三十年五月二十一日（1904年7月4日），经盛京将军奏准，于洮南府东南120里的哈拉乌苏（青龙泡屯）设置开通县，隶属洮南府。翌年九月初七日（1905年10月5日），于七井子（今富平镇）设署，“开厅视事”。光绪三十三年三月（1907年4月），隶属奉天行省洮南府。
1913年2月，开通县隶属奉天省北路观察使；1914年6月，改隶奉天省洮昌道。1915年11月1日，将醴泉县（今内蒙古自治区突泉县）的二、四、五区划出，于六家镇设置开化县；1916年10月，开化县治所移驻开化镇（今瞻榆镇），隶属奉天省洮昌道；1917年因与云南省开化县重名【本站2022/1/19注：此处应为“因与浙江省开化县重名”，云南省开化县因与浙江省开化县重名已于1914年改为文山县】，奉令改为瞻榆县。1929年2月，废止道制，两县改由辽宁省（奉天省改称）直辖，时为三等县。东北沦陷后，两县初隶奉天省（辽宁省改称），1934年12月划归龙江省管辖。
抗日战争胜利后，1945年11月两县划归嫩江省管辖；1946年1月，划归吉江行政区洮南专区。1946年3月划归嫩南行政区；5月复归嫩江省；6月划归辽吉行政区；1947年1月，划归辽北省管辖【一说：1946年4月，两县划归辽吉行政区；6月，划归辽吉行政区第四专区；8月，划归辽吉行政区直辖；12月，划归辽北省第四专区；1947年8月，两县划归辽北省直辖；1948年2月，划归辽北省后方办事处；3月，划归辽北省白城子后方办事处】。1948年7月，划归嫩江省管辖；10月，划归嫩江省白城子办事处。
1949年5月，撤销嫩江省，划归黑龙江省管辖，成立开通县人民政府、瞻榆县人民政府。1954年9月15日，正式划归吉林省管辖，隶属白城专区。1955年，瞻榆县人民政府更名为瞻榆县人民委员会，开通县人民政府更名为开通县人民委员会。1958年11月21日，国务院批准，将开通县与瞻榆县合并为通榆县，县人民委员会驻开通镇，仍隶白城专区。1968年，撤销通榆县人民委员会，成立通榆县革命委员会。1980年，撤销通榆县革命委员会，成立通榆县人民政府。
1954年，开通县驻开通镇，辖8个区，42个村；瞻榆县驻瞻榆镇，辖7个区，49个村。1955年2月，瞻榆县辖1个镇、16个乡；开通县辖1个镇、15个乡、3个街。1956年10月，瞻榆县辖1个镇、5个乡；开通县辖1个镇、3个乡、4个社、3个街。1958年10月，开通与瞻榆县合并为通榆县，驻开通镇，辖10个公社，84个管理区。
1960年12月，通榆县辖2个镇、16个公社，84个生产大队。1966年1月，生产大队调整为125个。1968年，调整为18个公社。1971年12月，通榆县辖18个公社，125个生产大队。1979年7月，通榆县辖18个公社、2个镇，145个生产大队，915个生产小队。1980年初，通榆县辖18个公社、2个镇，145个生产大队，915个生产小队。
1986年，通榆县辖18个乡（其中蒙古族乡3个）、5个镇，151个村，663个自然屯。1990年11月29日，通榆县政府批准全县新分出19个村；至此，全县有170个村。1992年11月21日，吉林省政府批准，撤销新华、四井子、龙山3乡，设立新华、四井子、双岗3镇。1993年11月23日，吉林省政府批准，将瞻榆乡东关、西关、东胜、民胜4个村划归瞻榆镇；同年12月10日，吉林省政府批准，将永青乡红旗村划归开通镇；撤销乌兰花乡，设立乌兰花镇。1995年，边昭乡合并2个村。
1995年12月，通榆县辖9个镇、11个乡、3个民族乡：开通镇、瞻榆镇、双岗镇、兴隆山镇、边昭镇、鸿兴镇、四井子镇、新华镇、乌兰花镇、羊井乡、永青乡、新发乡、新兴乡、西艾力蒙古族乡、向海蒙古族乡、包拉温都蒙古族乡、团结乡、十花道乡、八面乡、瞻榆乡、苏公坨乡、七井子乡、耀东乡。共有62个居委会、168个村委会。县政府驻开通镇。
1999年，十花道乡、七井子乡分出4个村。2000年，通榆县辖9个镇、14个乡，172个村，690个自然屯。
2000年第五次人口普查，全县总人口348344人，其中：开通镇83267人、瞻榆镇14709人、双岗镇12280人、兴隆山镇24790人、边昭镇16063人、鸿兴镇13374人、四井子镇11096人、新华镇24030人、乌兰花镇18282人、羊井乡8793人、永青乡4970人、新发乡9739人、新兴乡9198人、西艾力蒙古族乡4151人、向海蒙古族乡9475人、包拉温都蒙古族乡4509人、团结乡13045人、十花道乡10758人、八面乡13017人、瞻榆乡4357人、苏公坨乡11421人、七井子乡11428人、耀东乡15592人。
2002年3月21日，吉林省民政厅下发吉民行批[2002]14号文件，经吉林省政府批准，同意撤销永青乡，将其所辖行政区域划归开通镇管辖。2002年末，通榆县总人口35.1万人，其中非农业人口10.5万人。辖9个镇、8个乡和西艾力蒙古族乡、向海蒙古族乡、拉温都蒙古族乡3个民族乡。
2003年末，通榆县面积8496平方千米，总户数104137户，总人口352322人，其中农业人口246139人，占总人口的69.9%。辖9个镇、8个乡、3个民族乡：开通镇、瞻榆镇、兴隆山镇、边昭镇、鸿兴镇、双岗镇、四井子镇、乌兰花镇、新华镇、七井子乡、羊井乡、新发乡、新兴乡、西艾力蒙古族乡、向海蒙古族乡、团结乡、十花道乡、八面乡、苏公坨乡、包拉温都蒙古族乡，6个国营畜牧（林）场、172个行政村。
2005年，撤销羊井乡、七井子乡，将其所辖行政区域划归开通镇管辖；撤销瞻榆乡、耀东乡，将其所辖行政区域划归瞻榆镇管辖；撤销四井子镇、西艾力蒙古族乡，将其所辖行政区域划归向海蒙古族乡管辖。2006年，通榆县辖8个镇、8个乡（2个蒙古族乡），172个村、692个自然屯。