春秋为费国地。《尚书》作粊，据《说文解字》：“粊，恶米也。”费地多山，地土硗确，产米甚恶。此其命名也。西汉置费县，因古国为名。西汉属徐州东海郡，东汉属兖州泰山郡，魏、晋、隋、唐、宋均属琅琊郡，金、元、明属沂州，清属沂州府。1913年属济宁道，后属琅琊道，1936年属山东省第三督察专员公署。1939年分置费东、费北、费南、温河四县。1946年春，温河县复称费县，属台枣专区。1950年属临沂专区（临沂地区、临沂市）至今。
1996年初，费县面积1927.9平方千米，人口90.1万。辖7镇18乡。县政府驻费城镇。1996年5月24日，撤销朱田乡，设立朱田镇（鲁政函民字[1996]26号）。1996年6月4日，撤销汪沟乡、新庄乡，设立汪沟镇、新庄镇（鲁政函民字[1996]29号）。2000年5月19日，撤销刘庄乡，设立刘庄镇；撤销新桥乡，设立新桥镇（鲁政函民字[2000]40号）。至此，费县辖12个镇、13个乡。
2000年第五次人口普查，全县总人口904696人，其中：费城镇108809人，上冶镇52944人，薛庄镇40979人，方城镇44946人，汪沟镇46601人，探沂镇38344人，朱田镇38087人，梁邱镇54348人，新庄镇46227人，马庄镇30768人，新桥镇51990人，刘庄镇29044人，大田庄乡20564人，马头崖乡11522人，南张庄乡33099人，竹圊乡17387人，员外乡27541人，城北乡30014人，胡阳乡40061人，水连峪乡18656人，许家崖乡17420人，芍药山乡21849人，岩坡乡20425人，石井乡34251人，郝家村乡28820人。
2000年末，费县由12个镇、13个乡调整为12个镇、6个乡：费城镇（员外乡）、梁邱镇（郝家村乡）、探沂镇（岩坡乡）、马庄镇、方城镇、新庄镇、汪沟镇（竹园乡）、刘庄镇、新桥镇、石井乡、薛庄镇（马头崖乡）、芍药山乡、湖阳乡、南张庄乡、大田庄乡、城北乡、上冶镇、朱田镇（水连峪乡）。（括号内的为被撤并的乡镇，原出处缺1个乡撤并情况）
2002年末，费县辖14个镇、4个乡：费城镇、上冶镇、薛庄镇、方城镇、汪沟镇、探沂镇、朱田镇、梁邱镇、新庄镇、马庄镇、新桥镇、刘庄镇、湖阳镇、石井镇、大田庄乡、南张庄乡、城北乡、芍药山乡。
2003年5月13日，省政府批复同意将费县汪沟镇石家庄、东石沟、西石沟、后社、三胜庄、永太庄、任家庄等7个村划归临沂市兰山区半程镇管辖。（共有1052个行政村）
2010年，撤销费城镇，设立费城街道；撤销城北乡，设立城北镇。调整后，全县总面积1890平方千米，辖1个街道、14个镇、3个乡：费城街道、上冶镇、薛庄镇、方城镇、汪沟镇、探沂镇、朱田镇、梁邱镇、新庄镇、马庄镇、新桥镇、刘庄镇、湖阳镇、石井镇、城北镇、大田庄乡、南张庄乡、芍药山乡。县政府驻费城街道。
2011年，将费县新桥镇、方城镇、汪沟镇整建制划归兰山区管辖。11月，撤销城北镇，并入费城街道；撤销刘庄镇，并入探沂镇；撤销芍药山乡，并入马庄镇；将费城街道的岩坡、蒋家村、北疃、肖山、幸福村、南季家疃6个行政村划归探沂镇管辖。调整后，费县总面积1668平方千米，辖1个街道、9个镇、2个乡：费城街道、上冶镇、薛庄镇、探沂镇、朱田镇、梁邱镇、新庄镇、马庄镇、湖阳镇、石井镇、大田庄乡、芍药山乡。