周、春秋为巴国属地，战国时属楚国黔中地，秦时属黔中郡，汉属巴郡。蜀汉延熙十三年（250年）在今县境鸭江地置汉平县，属涪陵郡（今彭水）。东晋永和三年汉平县并入枳县。南齐至北周复置汉平县，隶属涪陵郡。隋开皇三年徙汉平县于涪陵，公元593年改名涪陵县，隶属巴郡。唐武德二年（619年）涪陵县分置武龙县，治地在今土坎乡，隶属涪州。据《寰宇记》载：“以邑界武龙山为名”。《明一统志》载：今核桃乡内，一山“逶迤如龙，下有空洞，即武隆山也”。
北宋宣和元年改名枳县，南宋绍兴元年复名武龙。明洪武十年（1377年）武龙县并入彭水县。洪武十三年（1380年）析置武隆县，因与广西一县同名，故改“龙”为“隆”，寓兴旺发达之意，隶属涪州。清康熙元年省武隆县为镇入涪州。康熙七年设武隆巡检司。嘉庆七年（1802年）改武隆巡检司为分州。宣统三年又改为涪州第五分区，区署设羊角碛。民国二年（1913年）2月，涪州改为涪陵县，武隆分州称武隆分县。1941年5月，划为武隆设治局。
1944年复置武隆县（一说，1942年7月1日由涪陵分出第五区，建立武隆设制局，属四川省第八行政督察区，1945年1月，武隆设制局升格为县，隶属未变）。直至解放辖四个指导区，共五个镇十三个乡，人口约十七万。1949年12月5日成立武隆县人民政府，驻巷口镇。先后属涪陵专（地）区、涪陵市。1997年重庆直辖后，武隆县由重庆市直管。
1996年，武隆县面积2901.3平方千米，人口约39万人，辖10镇26乡。县政府驻巷口镇。
1998年11月27日，重庆市政府（渝府[1998]201号）批复同意将土坎镇朱家嘴村划归碑垭乡管辖。1999年12月13日，重庆市政府批复同意：中嘴乡政府驻地由中嘴场迁至棉花村的棉花坝（渝府[1999]201号）；碑垭乡政府驻地由碑垭迁至朱家嘴村的赶碛（渝府[1999]203号）。
2000年，武隆县辖巷口、桐梓、火炉、江口、羊角、土坎、白马、长坝、鸭江、平桥10个镇；后坪、鱼子、接龙、土地、白果、核桃、泡沟、石桥、贾角山、浩口、文复、黄草、中嘴、黄莺、龙洞、车盘、碑垭、木根、双河、白云、铁矿、东山、赵家、凤来、庙垭、和顺、兴顺、龙坝、石峰、天星、广杨、蒲板、青吉、茶园、送月、中溪36个乡。
2000年第五次人口普查，武隆县常住总人口397697人，其中：巷口镇38145人、桐梓镇12183人、火炉镇12067人、江口镇14520人、羊角镇13527人、土坎镇10655人、长坝镇16011人、白马镇22107人、鸭江镇14556人、平桥镇12581人、中嘴乡7464人、黄莺乡4311人、龙洞乡6251人、车盘乡1701人、蒲板乡4240人、广杨乡4441人、青吉乡6195人、后坪乡3256人、鱼子乡3958人、接龙乡5777人、土地乡7511人、白果乡7048人、校桃乡4407人、沧沟乡9843人、龙坝乡8914人、万峰乡8655人、石桥乡8124人、贾角山乡4722人、浩口乡4727人、文复乡6279人、黄草乡6121人、天星乡3060人、木根乡4920人、双河乡6458人、碑垭乡6326人、赵家乡5355人、白云乡7463人、铁矿乡4694人、东山乡2764人、茶园乡4050人、兴顺乡4643人、庙垭乡13453人、送月乡9023人、和顺乡10582人、凤来乡17768人、中村乡6841人。
2001年5月29日，重庆市政府（渝府[2001]91号）批复同意石桥乡政府驻地由八角村沙田迁至该村板栗湾。2001年8月22日，重庆市政府（渝府[2001]198号）批复同意铁矿乡政府驻地由现红宝村核桃坪组铁匠沟迁至幸福村茶园堡大园子。
2002年4月30日，重庆市政府批复同意：和顺乡政府驻地由弹子山场迁至沙子沱矿区所在地的沙子沱村（渝府[2002]51号）；撤销白果乡，并将巷口镇的荆竹村、杨柳村、茶坪村、土坎镇的四合村、和顺村，双合乡的仙女村共6个村划出，设立仙女山镇，仙女山镇管辖原白果乡的行政区域和荆竹、杨柳、茶坪、四合、和顺、仙女等6个村的行政区域，镇政府驻地石梁子（渝府[2002]52号）。2002年末，武隆县户籍总人口39.57万人，其中非农业人口5.00万人。辖11个镇、35个乡，21个居委会、427个村委会。
2003年12月12日，重庆市政府（渝府[2003]266号）批复同意武隆县将11个镇、35个乡调整为11个镇、15个乡，其中，撤销20个乡，扩大9个镇、8个乡的行政区域，保留2个镇、7个乡的行政区域和政府驻地不变。具体为：撤销中嘴乡、青吉乡、广杨乡、蒲板乡，并入巷口镇；撤销龙洞乡，并入黄莺乡；撤销车盘乡，并入白马镇（并划入原长坝镇光明村和原茶园乡信义村）；撤销鱼子乡，并入后坪乡；撤销龙坝乡、万峰乡，并入火炉镇（将原龙坝乡五一村划入沧沟乡）；撤销核桃乡，并入仙女山镇（并将茶坪村1组划入巷口镇）；撤销黄草乡，并入江口镇（并划入原文复乡双山村第1村民小组和原中嘴乡柏香村第5村民小组）；撤销天星乡，并入文复乡；撤销贾角山乡，并入石桥乡、浩口乡；撤销木根乡，并入双河乡；撤销碑垭乡，并入羊角镇；撤销东山乡、茶园乡，并入长坝镇；撤销兴顺乡，并入和顺乡；撤销送月乡，并入鸭江镇；撤销中村乡，并入平桥镇。调整后，全县辖11个镇、15个乡：巷口镇、火炉镇、白马镇、鸭江镇、长坝镇、江口镇、平桥镇、羊角镇、仙女山镇、桐梓镇、土坎镇、凤来乡、和顺乡、庙垭乡、石桥乡、双河乡、黄莺乡、沧沟乡、文复乡、土地乡、白云乡、后坪乡、浩口乡、接龙乡、赵家乡、铁矿乡。
2007年末，武隆县总面积2901.3平方千米，总人口为40.84万，其中农业人口35.24万人，辖26个乡镇：巷口镇、白马镇、江口镇、仙女山镇、鸭江镇、平桥镇、长坝镇、羊角镇、土坎镇、火炉镇、桐梓镇、黄莺乡、庙垭乡、凤来乡、和顺乡、赵家乡、白云乡、铁矿乡、双河乡、石桥乡、文复乡、浩口乡、沧沟乡、后坪乡、接龙乡、土地乡，187个行政村，县城所在地为巷口镇。
2009年1月21日，重庆市政府（渝府[2009]14号）批复同意撤销文复乡、石桥乡、浩口乡、后坪乡，设立文复苗族土家族乡、石桥苗族土家族乡、浩口苗族仡佬族乡、后坪苗族土家族乡；撤销和顺乡，设立和顺镇。调整后，全县辖12个镇、14个乡（其中4个民族乡）。
2010年第六次人口普查，武隆县常住总人口351038人，其中：巷口镇78225人，火炉镇25818人，白马镇25629人，鸭江镇19636人，长坝镇15286人，江口镇20829人，平桥镇14926人，羊角镇14659人，仙女山镇13808人，桐梓镇8896人，土坎镇8128人，和顺镇11899人，凤来乡11036人，庙垭乡8752人，石桥苗族土家族乡8151人，双河乡9826人，黄莺乡7955人，沧沟乡8497人，文复苗族土家族乡6926人，土地乡5433人，白云乡5457人，后坪苗族土家族乡4853人，浩口苗族仡佬族乡5475人，接龙乡4112人，赵家乡3616人，铁矿乡3210人。
2016年6月7日，市政府（渝府〔2016〕32号）批复同意撤销双河乡，设立双河镇；铁矿乡更名为大洞河乡。调整后，武隆县辖13个镇、13个乡。