永吉含有“永远吉祥”之意。唐属渤海涑州。辽属东京道涑州地；金属咸平路咸平府玉山县（今开原东）地；元属开元路咸平府地。至明代嘉靖年间（1522-1566），海西女真扈伦四部筑城于乌拉河岸洪尼地（即乌拉古城），永吉统属乌拉部。明万历四十一年（1613）建州女真灭乌拉部，永吉并入建州卫。
清朝时期，永吉先后属盛京、宁古塔昂邦章京、宁古塔将军、吉林将军的辖地。顺治十四年（1657），于大乌拉虞村（今乌拉旧街村）建立“打牲乌拉总管衙门”。隶属于内务府，管辖方圆560里的地方。这是先有乌拉，后有船厂之说的由来。雍正四年（1727年1月12日）始设永吉州，属奉天府。乾隆十二年（1747）改吉林厅。光绪八年（1882）升为吉林府。民国2年（1913）改为吉林县，属吉长道。民国18年（1929）更名永吉县。1936年析县城区置吉林市，市县并存。民国30年（1941）因永吉县与延吉县的日语语音相近，又复名吉林县。1945年东北光复后再次复名永吉县的称谓。
1945年8月17日成立永吉县治安维持会，地址在吉林市永吉胡同北。是年12月，永吉县成立了中国共产党领导的民主政府，接管了永吉县政权，县机关设在吉林市，1946年2月县民主政府迁至口前，永吉县归中国共产党领导的吉林省管辖。1946年5月28日至1948年3月9日，国民党在永吉境内建立永吉县政府，县治设在吉林市，直属国民党设置的吉林省。在永吉北部建立的永北县政府，县机关设在缸窑，属共产党领导的吉北行政督察专员公署；在永吉南部建立的永南县政府，县机关先设在双河镇，后移口前，属于共产党领导的吉南行政督察专员公署。
1948年7月15日，吉林省政府决定，永南、永北两县合归为永吉县，县治仍设在吉林市。1949年，永吉县为省辖县，称县人民政府。1955年改为县人民委员会。1958年9月27日，经中共吉林省委决定，永吉县属于吉林市管辖的吉林行政区。1966年2月市、地分设，永吉县属于永吉专区管辖。1969年5月市、地合并，永吉县复属吉林市管辖至今。
1970年，县城从吉林市移驻口前镇。1992年2月10日，民政部批复（民行批[1992]14号）：将永吉县的旺起镇划归吉林市丰满区管辖。
1996年，永吉县面积4824平方千米，人口72.8万人。辖15个镇、8个乡、3个民族乡：口前镇、缸窑镇、乌拉街满族镇、桦皮厂镇、双河镇、岔路河镇、河湾子镇、大绥河镇、江密峰镇、西阳镇、万昌镇、大口钦满族镇、五里河镇、一拉溪镇、蒐登站镇、大岗子乡、土城子满族朝鲜族乡、两家子满族乡、杨木乡、太平乡、三家子乡、官厅乡、黄榆乡、春登乡、金家满族乡、口前乡。
2000年1月31日，吉林省民政厅（吉民行批[2000]2号）批复，经省政府批准，同意将江密峰镇、缸窑镇、大口钦满族镇、乌拉街满族镇、杨木乡划归龙潭区管辖；将河湾子镇、桦皮厂镇、两家子满族乡、土城子满族朝鲜族乡划归昌邑区管辖；将大绥河镇、搜登站镇、太平乡划归船营区管辖。至此，永吉县辖7个镇、7个乡。
2000年第五次人口普查，全县总人口423301人，其中：口前镇83375人、岔路河镇48229人、双河镇29584人、西阳镇20403人、五里河镇41213人、一拉溪镇35278人、万昌镇35349人、口前乡27593人、三家子乡21585人、官厅乡12529人、金家乡21973人、大岗子乡14968人、黄榆乡18150人、春登乡13072人。
2002年3月，五里河镇更名为北大湖镇。2003年12月15日，吉林省民政厅（吉民行批[2003]12号）批复同意撤销口前乡，将其整建制合并到口前镇。
2003年末，全县面积2625平方千米，总户数11.54万户，总人口40.4万人，其中农业人口30万人，占总人口的74%。辖7个镇、6个乡、2个省级开发区：口前镇、双河镇、西阳镇、北大湖镇、一拉溪镇、岔路河镇、万昌镇、三家子乡、金家满族乡、大岗子乡、黄榆乡、春登乡、官厅乡以及吉林永吉经济开发区、吉林岔路河特色农业经济开发区。共有139个行政村。其中，岔路河镇、万昌镇、官厅乡委托岔路河特色农业经济开发区管理。
2005年2月5日，吉林省民政厅（吉民行批[2005]1号）同意撤销官厅乡，将其所辖行政区域划归万昌镇管辖。2005年9月9日，吉林省民政厅（吉民行批[2005]28号）同意：撤销大岗子乡，将其所辖行政区域划归西阳镇管辖；撤销三家子乡，将其所辖行政区域划归一拉溪镇管辖；撤销春登乡，将其所辖行政区域划归口前镇管辖。
全县现辖7个镇、1个乡、1个民族乡：口前镇、双河镇、西阳镇、北大湖镇、一拉溪镇、岔路河镇、万昌镇、金家满族乡、黄榆乡。其中，岔路河镇、万昌镇委托岔路河特色农业经济开发区管理。