南宋咸淳七年（1271）置淮安军、五河县，治今旧县湾。以淮、浍、漴、潼、沱五河在此汇流而得名。元废淮安军，改五河县。明嘉靖二十五年（1546）迁县治于今城关镇。1949年属宿县专区，1983年为蚌埠市辖县。
1992年，将莫圩、大李、彭集、黄李、李咀、单庄、圩后、大岗、西坝口、高咀、三周、訾湖、沱光、单滩、新庄、大黄、孙湖、郭湖、阮圩、、苏圩、南阳等21个农业村划归水上乡，并更名为沱湖乡。
1996年，五河县面积1580平方千米，人口约65万人。辖7个镇、13个乡：城关镇、新集镇、小溪镇、小圩镇、沫河口镇、双忠庙镇、东刘集镇、朱顶乡、头铺乡、安淮乡、大新乡、皇庙乡、园集乡、张集乡、申集乡、武桥乡、长淮乡、沱湖乡、曹顾张乡、临北回族乡。县政府驻城关镇。
2000年7月14日，蚌埠市政府（蚌政办[2000]30号文件）批复同意：撤销武桥乡，设立武桥镇，镇人民政府驻武桥（皖民地字[2000]76号）；撤销头铺乡，设立头铺镇，镇人民政府驻头铺（皖民地字[2000]77号）；撤销大新乡，设立大新镇，镇人民政府驻大新（皖民地字[2000]78号）。三镇与原各对应乡行政区域不变。调整后五河县辖10个镇、10个乡。
2000年第五次人口普查，五河县常住总人口648856人，其中：城关镇67233人，新集镇46201人，沫河口镇38558人，小溪镇26988人，双忠庙镇34323人，小圩镇39402人，东刘集镇33775人，头铺镇30975人，大新镇25179人，武桥镇25413人，长淮乡26023人，朱顶乡42750人，安淮乡16909人，临北回族乡24193人，曹顾张乡24711人，皇庙乡26228人，园集乡24136人，张集乡24689人，申集乡35312人，沱湖乡35858人。
2004年末，五河县辖13个镇、2个乡（其中1个民族乡）：城关镇、新集镇、沫河口镇、小溪镇、双忠庙镇、小圩镇、东刘集镇、头铺镇、大新镇、武桥镇、朱顶镇、浍南镇、申集镇、沱湖乡、临北回族乡。
2010年第六次人口普查，五河县常住总人口621973人，其中：城关镇96240人，新集镇44076人，沫河口镇61798人，小溪镇25422人，双忠庙镇46037人，小圩镇37994人，东刘集镇51613人，头铺镇47532人，大新镇24910人，武桥镇23378人，朱顶镇43727人，浍南镇44987人，申集镇39796人，沱湖乡13683人，临北回族乡20780人。
2014年，将五河县管辖的沫河口镇整建制划归蚌埠市淮上区管辖（民地字[2014]61号）。至此，全县辖12个镇、2个乡（其中1个民族乡）。