古称寿春、寿阳、寿州。一说据《新唐书》：“郑、汴，陈、蔡、颖为寿星分”。因系寿星分野，故曰寿县。一说据“长寿”意命名。战国时为寿春邑，楚考烈王二十二年（公元前241）迁都于此。秦置寿春县。晋武帝时以避郑后讳改为寿阳县。隋开皇九年（589年）置寿州。明初并寿春、安丰二县入寿州。1912年改寿县。1949年1月17日寿春解放。先后属六安专区、六安地区、六安市。2015年12月3日，国务院（国函[2015]206号）批复同意将六安市寿县划归淮南市管辖。
1996年，寿县面积2986平方千米，人口约120.9万人，辖18镇14乡：寿春镇、正阳镇、保义镇、双桥镇、迎河镇、板桥镇、堰口镇、隐贤镇、石集镇、众兴镇、三觉镇、炎刘镇、小甸镇、瓦埠镇、丰庄镇、涧沟镇、刘岗镇、双庙集镇、九龙乡、建设乡、张李乡、开荒乡、窑口乡、荆塘乡、瓦房乡、广岩乡、李山乡、大顺乡、茶庵乡、八公山乡、安丰塘乡、陶店回族乡。县政府驻寿春镇。
2000年第五次人口普查，寿县常住总人口1112569人，其中（22个镇、10个乡），寿春镇70777人，双桥镇49963人，涧沟镇41937人，丰庄镇33005人，正阳镇16161人，迎河镇58771人，板桥镇55901人，安丰塘镇37554人，堰口镇37850人，保义镇25904人，隐贤镇38176人，杨仙镇33562人，安丰镇31558人，众兴镇41483人，茶庵镇26064人，三觉镇26844人，炎刘镇33465人，刘岗镇37448人，双庙集镇27031人，小甸镇31740人，瓦埠镇26024人，大顺镇35515人，八公山乡22173人，九龙乡37079人，建设乡37541人，张李乡42850人，开荒乡37916人，窑口乡28498人，陶店回族乡10804人，瓦房乡22039人，广岩乡23452人，李山乡25689人，寿西湖农场7795人。
2004年，寿县将32个乡镇撤并为25个乡镇（21个镇、4个乡），乡镇平均面积由原来的85.22平方千米扩大到109.08平方千米，平均人口由原来的4.01万人增加到5.13万人。撤销九龙、建设、开荒、杨仙、瓦房、广岩和李山等7个乡镇。将九龙乡整建制并入寿春镇，镇政府驻寿春镇；将正阳镇更名为正阳关镇，建设乡整建制并入，镇政府驻新街；将开荒乡的江黄居委会和蔡岗、庙庄、马厂、塘拐、江黄、红桥。许寺、九槐、八沟、半店等11个村委会并入堰口镇，镇政府驻堰口镇；将开荒乡的大郢、后楼、安东、油坊、桥湾、开荒、董郢、张罗、老庄、朱岗、东楼、谢岗、芦桥、老套等14个村委会并入保义镇，镇政府驻保义集；将杨仙镇整建制并入安丰镇，镇政府驻安丰路；将瓦房乡整建制并入三觉镇，镇政府驻三觉寺；将广岩乡整建制并入炎刘镇，镇政府驻炎刘庙。保留双桥等17个乡镇。
2007年11月，为确保合肥新桥国际机场建设顺利进行，经安徽省政府批准，将六安市寿县刘岗镇的红塘、柳塘、四冲3个行政村划归合肥市肥西县。这3个村总面积为17.53平方千米、人口4033人。
2010年第六次人口普查，寿县常住总人口1008116人，其中，寿春镇117893人，双桥镇41138人，涧沟镇33115人，丰庄镇24754人，正阳关镇43143人，迎河镇47898人，板桥镇40572人，安丰塘镇32283人，堰口镇45125人，保义镇48033人，隐贤镇41168人，安丰镇63295人，众兴镇42507人，茶庵镇25236人，三觉镇48094人，炎刘镇55368人，刘岗镇28711人，双庙集镇22552人，小甸镇49564人，瓦埠镇24099人，大顺镇31612人，八公山乡17761人，张李乡35025人，窑口乡27620人，陶店回族乡10330人，寿西湖农场8816人，正阳关农场2404人。
2013年，撤销窑口乡，设立窑口镇（民地字[2013]196号）。