唐析永康县西境置武义县，曾更名武成县，后复名武义县，1958年原宣平县并入，同年武义县并入永康县，1961年复置武义县。
2000年第五次人口普查，武义县总人口301223人。其中（7个镇、16个乡）：武阳镇83933人，柳城畲族镇16821人，履坦镇12822人，桐琴镇21548人，泉溪镇18095人，王宅镇24098人，桃溪镇14773人，茭道乡10286人，邵宅乡14805人，桃溪滩乡9586人，大田乡8853人，新宅乡8148人，宣武乡5461人，明山乡2631人，白姆乡10395人，俞源乡9341人，坦洪乡5387人，云华乡5613人，西联乡5643人，新塘乡1692人，竹客乡3106人，三港乡3892人，大溪口乡4294人。
2001年9月20日，浙政函[2001]191号批复同意武义县行政区划调整：撤销新塘乡、竹客乡、云华乡建制，原新塘乡、竹客乡和原云华乡大部（云溪、白岩头、荷丰、金川、清湖、皮子源、华塘7村）并入柳城畲族镇。柳城畲族镇辖54村、1居，定址丰产村。原云华乡的上江村、民丰村划归桃溪镇管辖。将桃溪镇原位于白姆乡境内的白菓树脚自然村划归白姆乡沿朱岭村。桃溪镇辖27村，驻陶村（原址）。撤销新宅乡、宣武乡、明山乡建制，合并设立新宅镇。新宅镇辖46村，驻新宅村（原新宅乡址）。撤销茭道乡建制，设立茭道镇。茭道镇辖12村、1居，定址杨家东莹社区。撤销武阳镇、邵宅乡、桃溪滩乡建制，改由武义县政府直辖并调整设立街道办事处。调整后，武义县辖柳城畲族、履坦、桐琴、泉溪、新宅、王宅、桃溪、茭道8个镇，大田、白姆、俞源、坦洪、西联、三港、大溪口7个乡，县域中心设若干街道办事处。 9月24日，金政[2001]104号通知同意武义县设立白洋、壶山、熟溪3个街道办事处：（1）白洋街道办事处：管理原武阳镇东北部及原邵宅乡的4社区、48村，驻县经济开发区。（2）壶山街道办事处：管理原武阳镇西北部及原桃溪滩乡的5社区、27村，驻星光社区。（3）熟溪街道办事处：管理原武阳镇中、南部的3社区、37村，驻双路新村。
2002年，武义县辖3个街道、8个镇、7个乡：白洋街道、壶山街道、熟溪街道、履坦镇、桐琴镇、泉溪镇、王宅镇、桃溪镇、柳城畲族镇、新宅镇、茭道镇、大田乡、白姆乡、坦洪乡、西联乡、三港乡、大溪口乡、俞源乡，共有14个社区、1个居民区、544个行政村。
2004年末，武义县辖3个街道、8个镇、7个乡，14个社区、2个居委会、544个行政村，面积1577平方千米，人口密度208人/平方千米。
2012年末，全县总面积1568平方千米，总人口33.90万人。辖3个街道、8个镇、7个乡：白洋街道、壶山街道、熟溪街道、柳城畲族镇、履坦镇、桐琴镇、泉溪镇、新宅镇、王宅镇、桃溪镇、茭道镇、大田乡、白姆乡、俞源乡、坦洪乡、西联乡、三港乡、大溪口乡。县政府驻壶山街道壶山下街128号。