三原縣古稱焦獲，周秦前無確籍可考。

秦曰湯（蕩）社，屬北地郡。

漢時(shí)以其地置池陽縣，隸左馮翊。

前秦苻健皇始二年（352），于嵯峨山北置三原護(hù)軍，始有三原之名。

北魏太武帝太平真君七年（446），罷護(hù)軍置三原縣，屬北地郡。

北魏孝明帝孝昌二年（526）屬北雍州。

北魏孝莊帝永安元年（528），徙縣治于清水谷。

北魏孝武帝永熙元年（532）徙北雍州于宜州（今耀縣）。

北周武帝建德二年（573）改縣為建忠郡，后郡廢，仍復(fù)縣，隸馮翊郡。

隋文帝開皇三年（583）以縣隸雍州，后屬京兆。

唐高祖武德四年（621），徙治清水谷南故任城，改池陽縣。

唐高祖武德六年（623），又徙（隋）故所，改華池縣，仍分治三原縣，錄北泉州。

（分治三原縣，即華池與三原并列，南北分治。

華池縣治在北，三原縣漢書在南。

）唐改池陽縣，后改華池縣，仍分置三原縣，隸北泉州。

唐太宗貞觀元年（627），省（撤銷）泉州，改華池縣為三原縣，隸雍州。

唐初池陽及貞觀后之三原縣治當(dāng)在今西陽鎮(zhèn)東北不遠(yuǎn)處。

五代梁朝，三原縣屬西安府，縣治仍在西陽鎮(zhèn)東北之故任城。

五代的唐、晉、漢、周時(shí)，三原縣改屬耀州。

宋、金及元初，三原縣仍屬耀州府。

元朝至元二十四年（1287），縣治遷徙龍橋鎮(zhèn)，即今之三原縣城。

明代，三原縣先屬耀州，后因西安省府公文、差旅反溯倒行，實(shí)為不便，弘治三年（1490）改屬西安府。

清承明制，縣名、隸屬均無變化。

民國時(shí)期，先實(shí)行省、道、縣三級建置，1928年廢道，在省、縣間設(shè)行政督察區(qū)。

三原縣屬咸陽行政督察專員公署（為省第十區(qū)）。

1949年5月14日縣人民政府遷入城內(nèi)。

縣城設(shè)陜甘寧邊區(qū)三原分區(qū)專員公署，轄三原、涇陽、高陵、富平、耀縣、銅川、淳化等7縣。

1950年5月撤銷三原分區(qū)，縣隸屬咸陽地區(qū)；1953年縣改隸渭南地區(qū)；1956年10月改由省轄；1958年12月，涇陽、三原、高陵、淳化四縣合并，統(tǒng)稱三原縣。

合并的縣人民委員會設(shè)三原城關(guān)鎮(zhèn)，轄14個(gè)公社；另設(shè)三原城市管區(qū)，轄城關(guān)鎮(zhèn)；1961年8月國務(wù)院批準(zhǔn)陜西省調(diào)整專縣行政區(qū)劃，撤銷涇、三、高、淳大縣建制，恢復(fù)三原縣制，隸屬咸陽地區(qū)。

1984年，咸陽地區(qū)改市后，三原縣為咸陽市轄縣至今。