夏商属西河国地。战国初属魏。周显王三十六年（公元前333年）归秦。秦设雕阴县。西汉增设直路、襄洛二县，东汉末三县俱废。前秦苻坚在今县南三川驿设长城县；西魏废帝三年（554年）因县城位于华池水、黑源水和洛水三川交汇处改名三川县。
隋开皇三年（583年）在今县址设洛交县，大业二年（606年）改鄜州为鄜城郡移治五交城（今富城），次年改为上郡。唐武德元年（618年）改上郡为鄜州；三年于今直罗镇分洛交、三川二县地增设直罗县。北宋熙宁七年（1074年）降三川县为镇，辖地并入洛交县。蒙古至元四年（1267年）撤销洛交、直罗二县，辖地由鄜州直辖。1913年撤销鄜州设鄜县。1914年属榆林道。1928年直属省。
1949年属陕北行署区。1950年5月属延安分区，10月属延安专区。1958年撤销鄜县，辖地并入洛川县。1961年以原辖区复设鄜县，属延安专区。1964年因鄜字生僻，改鄜县为富县。1968年属延安地区。1996年属延安市。
1950年全县设6区40乡。1952年改设7区42乡。1956年3月，南道德（新庄科）归黄陵县，洛川县吉子现乡归鄜县。全县调整为城关镇及茶坊、羊泉、张村驿、黑水寺4区，共辖22乡。茶坊区辖川口、牛武、交道、茹子、榆林桥、大圣号6乡，羊泉区辖永乐、羊泉、太宜、吉子现4乡，张村驿区辖张村驿、寺仙、党家河、芦村、雷丰、柳池、秋原7乡，黑水寺区辖黑水寺、直罗、寨子湾、高窑子、张家湾5乡，辖地为今富县地。
1958年10月，全县设东红（交道）、卫星（牛武）、红旗（茶坊）、春光（岔口）、先锋（羊泉）、红光（吉子现）、西峰（北道德）、和平（寺仙）、火箭（张村驿）、川丰（直罗）10个公社；12月，鄜县并入洛川县。1961年9月，恢复鄜县建制，设城关、交道、牛武、茶坊、钳二、羊泉、吉子现、寺仙、南道德、北道德、张村驿、直罗、张家湾13个公社。
1971年增设岔口公社。1975年增设洛阳公社。1984年撤公社设乡镇，全县辖富城、茶坊、牛武、直罗、张村驿5镇，洛阳、交道、岔口、张家湾、寺仙、南道德、北道德、钳二、羊泉、吉子现10乡。1988年，有26799户，122564人。
1996年，富县面积4182平方千米，人口33953户137920人。辖5个镇、10个乡：富城镇、茶坊镇、牛武镇、张村驿镇、直罗镇、交道乡、洛阳乡、岔口乡、钳二乡、羊泉乡、吉子现乡、北道德乡、寺仙乡、南道德乡、张家湾乡，共有248个行政村、8个居委会。县政府驻富城镇。
1998年，张家湾乡改为张家湾镇，羊泉乡改为羊泉镇，交道乡改为交道镇。调整后，富县辖8个镇、7个乡。
2000年第五次人口普查，富县常住总人口141760人，其中：富城镇24300人，羊泉镇16041人，张村驿镇11719人，张家湾镇9992人，直罗镇9792人，茶坊镇10851人，牛武镇7194人，交道镇10669人，钳二乡9435人，吉子现乡7142人，南道德乡3672人，寺仙乡5200人，北道德乡8135人，岔口乡4173人，洛阳乡3445人。
2001年，撤销洛阳乡并入富城镇，撤销岔口乡并入茶坊镇。区划调整后，富县辖8个镇、5个乡：富城镇、羊泉镇、张村驿镇、张家湾镇、直罗镇、茶坊镇、牛武镇、交道镇、钳二乡、吉子现乡、南道德乡、寺仙乡、北道德乡。
2010年，撤销吉子现乡，设立吉子现镇。全县辖9镇4乡（其中塬区乡镇7个，川道乡镇6个）及城区街道办事处，共有240个行政村。
2010年第六次人口普查，富县常住总人口149727人，其中：富城镇39593人，羊泉镇15881人，张村驿镇10748人，张家湾镇9865人，直罗镇8633人，茶坊镇15648人，牛武镇7121人，交道镇9963人，吉子现镇7287人，钳二乡8966人，南道德乡3762人，寺仙乡4666人，北道德乡7594人。
2011年，撤销南道德乡、寺仙乡合并设立寺仙镇，撤销富城镇并入茶坊镇，撤销钳二乡并入羊泉镇。调整后，富县辖9个镇、1个乡：张村驿镇、张家湾镇、直罗镇、牛武镇、交道镇、吉子现镇、茶坊镇、寺仙镇、羊泉镇、北道德乡。
2012年末，富县面积4179.9平方千米，户籍人口155960人，常住人口15.05万人。2013年末，富县辖9个镇、1个乡，共有6个社区、240个行政村，县政府驻茶坊镇。
2015年，撤销交道镇、茶坊镇，合并设立茶坊街道；撤销吉子现镇，并入羊泉镇。调整后，富县辖1个街道、6个镇、1个乡：茶坊街道、张村驿镇、张家湾镇、直罗镇、牛武镇、寺仙镇、羊泉镇、北道德乡。