黄梅县因驻地黄梅山和黄梅水得名。秦属九江郡。汉置寻阳县。西晋永兴元年（304）划庐江之寻阳，武昌之柴桑立寻阳郡，约以今之太白湖、龙感湖一线的“江北故道”为界，北境划归蕲春县，南境仍属县治迁江南之寻阳县。北境，东晋太元三年（378）改蕲春为蕲阳。南齐永明四年（486）析蕲阳县之东境立永兴县。隋开皇元年（581）改永兴县为新蔡县。十八年（598）改新蔡县为黄梅县。唐武德四年（621）析黄梅为义丰、长吉、塘阳、新蔡四县，置南晋州领之。八年（625）废州，省四县复为黄梅县。
江南寻阳县所辖今之黄梅地域，于东晋大兴元年（318）立侨郡新蔡。太元三年（378）为与北方新蔡郡相区别，例称南新蔡郡。南朝宋大明八年（464），史册初著此地侨置苞信县。梁末（556）改苞信县为新蔡县。隋开皇九年（589）省寻阳、南新蔡二郡及汝南、柴桑、新蔡3县，复置寻阳县。此后，县名变动频繁，依次曰：彭蠡、彭城、湓城、楚城、浔阳。五代南唐时，改浔阳县为德化县，民国3年（1914）改为九江县。民国廿五年（1936）划定鄂赣省界，将江北原属九江县之封郭洲、团牌洲等地归黄梅县。1949年属黄冈专区，1970年属黄冈地区。1995年属黄冈市。
1950年6月5日，经湖北省政府批准，把蔡山区所辖新洲上的一部分划归广济县（今武穴市）。1953年，黄梅、宿松两县协定，两县边缘湖泊水面界限：北以鸡头山至戾鱼山，南以王家夹至中嘴为两县共管地区，黄梅渔船东南不过中嘴，东北不过戾鱼山，宿松渔船西南不过王家夹，西北不过鸡头山。1955年下年，经湖北省政府批准，划黄梅之柏树林、枫树林、向垸，直至太白湖西岸的水府庙一带属广济，划广济余川区之龙腰，徐政两村以及吴文村的一部分属黄梅。不到一年，除余苏垸留属黄梅，其他地方仍归属广济。
1956年元月1日，经国务院、农垦部和中共湖北省委、省政府批准于龙感湖西部高滩泽地垦建龙感湖农场，直隶省农垦厅。1958年11月，将王埠乡的严大墩、严细墩和黄太墩划归龙感湖农场。1959年元月，龙感湖农场改为县辖，1960年3月复属省辖。
1996年，黄梅县面积1071平方千米，人口约94.3万人。辖10个镇、13个乡：黄梅镇、孔垄镇、小池镇、下新镇、停前镇、五祖镇、大河镇、濯港镇、蔡山镇、新开镇、独山乡、长岭乡、杉木乡、柳林乡、苦竹乡、王枫乡、白湖乡、张河乡、李英乡、分路乡、王埠乡、徐港乡、刘佐乡。境内有1个国营原种场。县政府驻黄梅镇。
1998年，撤销独山乡、分路乡，设立独山镇、分路镇。调整后，全县辖12个镇、11个乡。
2000年第五次人口普查，黄梅县总人口966416人，其中：黄梅镇103392人，孔垄镇75713人，小池镇64431人，下新镇8318人，大河镇34521人，停前镇39489人，五祖镇25853人，濯港镇56803人，蔡山镇63924人，新开镇64536人，独山镇30227人，分路镇53498人，柳林乡18417人，杉木乡44734人，长岭乡21129人，苦竹乡33377人，王枫乡37230人，白湖乡23617人，张河乡33773人，李英乡24418人，刘佐乡20225人，王埠乡27711人，徐港乡21823人，龙感湖农场37175人，张湖农场2082人。
2001年，撤销白湖乡，并入濯港镇；撤销张河乡，并入孔垄镇；撤销王枫乡，并入大河镇；李英乡，并入蔡山镇。2002年?（可能也是2001年批准，待查），张湖原种场并入黄梅镇；撤销王埠乡、徐港乡，并入小池镇；撤销长岭乡，并入下新镇，镇政府驻地迁至马鞍山。
2004年末，黄梅县总人口982100人，辖黄梅、小池、孔垄、下新、大河、停前、五祖、濯港、蔡山、新开、独山、分路12镇，杉木、柳林、苦竹、刘佐4乡，共有33个居委会、488个村委会。2005年末，黄梅县辖12个镇、4个乡，33个居委会、495个村委会。
2010年第六次人口普查，黄梅县常住总人口858806人，其中：黄梅镇141488人，孔垄镇98543人，小池镇97956人，下新镇21945人，大河镇59759人，停前镇33323人，五祖镇13971人，濯港镇65122人，蔡山镇71168人，新开镇55883人，独山镇27127人，分路镇47872人，柳林乡12357人，杉木乡34299人，苦竹乡27634人，刘佐乡15919人，挪步园风景管理处280人，黄梅县农业开发总公司1579人，黄梅县农科所149人；（龙感湖管理区）严家闸办事处15193人，芦柴湖办事处3042人，洋湖办事处1809人，沙湖办事处4614人，春港办事处2477人，塞湖办事处4781人，青泥湖办事处486人，龙感湖工业园区30人。