明置县时，因设治于大埔村而得名。据《大埔县志》：“大埔，盖俗称，平旷高原，仅宣果瓜蔬麻者曰埔；自茶山(旧县治)之麓，弥望平原，无虑数百顷地，总呼为埔。”县境山峦起伏，溪河众多，故曾以“万川”为县名。
秦汉属南海郡揭阳县。东晋义熙九年（413）始置义招县，为县建制最早的客家人聚居地之一。隋大业三年（607）改为万川县。唐武德四年（621）并入潮州海阳县。宋代、元代和明初，均属海阳县光德乡。明成化十四年（1478）立饶平县，光德乡隶之。嘉靖五年（1526）析饶平县光德乡地置大埔县，属潮州府。1965年属梅县地区，1988年属梅州市。
1996年，大埔县面积2467平方千米，人口约49.5万人。辖20个镇：湖寮镇、茶阳镇、高陂镇、青溪镇、长治镇、三河镇、英雅镇、大麻镇、银江镇、洲瑞镇、古野镇、平原镇、光德镇、桃源镇、枫朗镇、百侯镇、双溪镇、大东镇、西河镇、岩上镇。县政府驻湖寮镇。
2000年第五次人口普查，大埔县常住总人口352013人，其中：湖寮镇66842人，茶阳镇29544人，高陂镇27125人，青溪镇12085人，长治镇7184人，三河镇13543人，英雅镇6029人，大麻镇18502人，银江镇17211人，洲瑞镇11275人，古野镇11658人，平原镇11084人，光德镇23591人，桃源镇12440人，枫朗镇19606人，双溪镇10591人，百侯镇19029人，大东镇12597人，西河镇14746人，岩上镇7331人。
2002年，大埔县面积2475平方千米，人口51.31万人。辖湖寮、茶阳、西河、百侯、枫朗、光德、桃源、高陂、大麻、三河、岩上、大东、双溪、平源、古野、洲瑞、银江、英雅、长治、青溪20个镇，共有248个村委会、23个居委会。
2003年5月，大埔县辖青溪、长治、英雅、银江、洲瑞、古野、平原、双溪、岩上、大东、湖寮、高陂、茶阳、大麻、三河、西河、枫朗、百侯、桃源、光德20个镇，共有10个居委会、248个村委会，4044个村民小组。
2004年10月，大埔县撤销3个镇：长治镇并入茶阳镇，岩上镇并入西河镇，平原镇并入高陂镇。调整后，大埔县辖湖寮、茶阳、西河、百侯、枫朗、光德、桃源、高陂、大麻、三河、大东、洲瑞、银江、青溪14个镇。
2009年末，大埔县面积2467平方千米，辖14个镇，10个社区、244个行政村。县政府驻湖寮镇。
2010年第六次人口普查，大埔县常住总人口374666人，其中：湖寮镇91511人，青溪镇13603人，三河镇17004人，银江镇12947人，洲瑞镇11237人，光德镇19128人，桃源镇9795人，百侯镇17677人，大东镇13955人，大麻镇26650人，枫朗镇30930人，茶阳镇33650人，高陂镇50649人，西河镇24539人，丰溪林场941人，洲瑞林场331人，大埔林场119人。
2012年末，全县面积2467平方千米，户籍人口54.8万人，常住人口37.8万人。2014年，湖寮镇、高陂镇被列为全国重点镇。