三国魏黄初二年（221年），析列人、邯沟县地始置肥乡县，“其故城在今肥乡县西二十二里”。东魏天平元年（534年），肥乡县并入临漳县。隋开皇十年（590年）复置肥乡县，县城迁于今址。唐会昌三年（843年），清漳县并入肥乡县。金天会七年（1129年），肥乡县领新安镇。
1958年7月30日，广平县并入肥乡县；同年10月，撤销肥乡县，将其所辖的行政区域除天台山公社划归永年县外、其余部分全部划归曲周县。1961年6月1日，恢复肥乡县建制，永年县将原肥乡县所辖的天台山、张达、白落堡、辛安镇、大西韩、大寺上6个公社划归肥乡县。1962年3月1日，原广平县从肥乡县分出，同年又将赵村、积善2村再划回肥乡县。
1984年3月，省政府批准撤销城关公社改为城关镇；同月，肥乡县撤销19个公社，设立城关镇和常耳寨等18个乡；5月，省政府批准设立天台山镇。1987年12月28日，经省政府同意：城关镇更名为肥乡镇。
1996年6月，常耳寨乡、翟固乡并入肥乡镇；张达乡并入天台山镇；大寺上乡并入大西韩乡；白落堡乡并入辛安镇乡；崔庄乡并入毛演堡乡；北高乡并入旧店乡；河头堡乡并入屯庄营乡；河头堡乡并入元固乡；北口乡并入东漳堡乡。调整后，肥乡县辖2个镇、7个乡：肥乡镇、天台山镇、大韩乡、毛演堡乡、元固乡、屯庄营乡、东漳堡乡、旧店乡、辛安镇乡。共有263个行政村，242个自然村。总面积496平方千米，总人口约29万人，县政府驻肥乡镇。
2000年第五次人口普查，肥乡县常住总人口308105人，其中：肥乡镇64331人，天台山镇35775人，大西韩乡28903人，辛安镇乡25445人，毛演堡乡33845人，元周乡36704人，屯庄营乡25539人，东漳堡乡29263人，旧店乡28300人。
2002年，肥乡县面积496平方千米，人口约31.52万人。辖2个镇、7个乡，263个行政村。县政府驻肥乡镇广安路。
2010年第六次人口普查，肥乡县常住总人口351690人，其中：肥乡镇77971人，天台山镇39728人，大西韩乡31971人，辛安镇乡28492人，毛演堡乡39348人，元固乡41515人，屯庄营乡30169人，东漳堡乡31573人，旧店乡30923人。
2013年，撤销辛安镇乡，设立辛安镇镇（冀民函〔2013〕176号）。调整后，全县辖3个镇、6个乡：肥乡镇、天台山镇、辛安镇镇、大西韩乡、毛演堡乡、元固乡、屯庄营乡、东漳堡乡、旧店乡。
2015年，撤销大西韩乡，设立大寺上镇（冀民函〔2015〕176号，邯政字〔2015〕98号）。调整后，全县辖4个镇、5个乡。
2016年，国务院（国函〔2016〕157号）批复同意撤销肥乡县，设立邯郸市肥乡区，以原肥乡县的行政区域为肥乡区的行政区域，肥乡区人民政府驻肥乡镇广安东路1号。