夏、商、周时期，本境属华族及其他非华族部落居住。非华族部落夏有獯鬻，殷商有鬼方，西周有严允、申戎等。春秋时为白狄之地，后归晋国。战国时属魏国，秦魏雕阴之战（前328年）后魏献纳上郡于秦，本境归秦 。
秦始皇统一六国后，本境属上郡阳周县。
秦亡，项羽三分关中（前206年），本境属狄王董翳管辖。本数据来源于百度地图，最终结果以百度地图数据为准。
西汉时，本境属朔方刺史部上郡阳周县地。公元9年，王莽称帝，改国号为“新”，曾改上郡为增山，改阳周县为上陵畤，时间很短。
东汉初年，阳周县裁撤，本境分属并州刺史部上郡肤施县、高奴县管辖。东汉末，为匈奴等少数民族占据，三国和西晋时期境内为鲜卑、羌胡等少数民族所据。晋室南渡，北方为五胡十六国时期，本境先后由前秦、后秦、大夏等少数民族政权管辖。
北朝时期，北魏灭大夏，设东夏州（513），本境归东夏州朔方郡，朔方郡治所在魏平，领魏平、大斌、城中、朔方、政和五县，大斌（神龟元年〔518〕设，故址在今双庙湾）、魏平（神龟元年设，故城在今何家集乡）均在本境内。西魏时，魏平县归安宁郡，大斌县归安政郡，安政郡治所也在大斌，只领一县。此二郡都归绥州管辖，一直到北周，建置未改。
隋初，仍设大斌、魏平县，大斌县属雕阴郡，魏平县属延安郡，隋大业十三年（617），朔方郡守将梁师都称帝，定国号“梁”，本境归梁管辖。
唐武德三年（620），唐在魏平设魏州，并分设安故、安泉二县，武德七年（624）绥州乔迁魏平。同时在魏平设大斌县。贞观二年（628），梁灭，魏州及所属魏平等县撤销，本境归关内道绥州大斌、城平县管辖。今县境北部地区属银州管辖。唐末，党项、吐谷浑等少数民族迁居本境。
五代时，相沿不改，归定难军节度使管辖。
北宋至道年间（995～997）本境被西夏占据，治平四年（1067）后渐收复，归永兴军路延州管辖，境内设怀宁寨（在今淮宁湾）、绥平寨（在今何家集）、克戎寨（在今双湖峪镇张家寨）、临夏城（在今巡检司）、威戎堡（在今马岔乡教场坪）等堡寨，抵御西夏侵扰。怀宁、绥平、克戎寨归延川县，元符二年（1099）改归永兴路绥德军，威戎堡属延安府。
金正大三年（1226），升绥平、怀宁寨为绥平、怀宁县，改克戎寨为定戎县，属鄜延路绥德州管辖。
元初，绥平县并入怀宁县，至元四年（1267）又将怀宁县并入清涧县，定戎县并入米脂县，县境隶陕西行省延安路绥德州米脂、清涧两县。
明代，本境分属延安路绥德州、清涧县、米脂县管辖，隶延安府。明代绥德有州有卫，今县境内大理河及小理河川区归绥德卫管辖，系军籍，为屯田。大理河川有袁钦、杨天云、郭正、张炳四个百户所，小理河川有一个百户所，即赵世相百户所。绥德州有三坊十里，在本境属地，已无从查考。今大理河流域山区皆为米脂，明初米脂共十二里，嘉靖年间调整为五里，本境之地属升平、双泉等里。今县境淮宁河流域明时属清涧县，裴家湾以东为苏帖一里，以西为苏帖二里。 清代，县境分属陕西省绥德州、清涧县、米脂县、怀远县管辖。今县境从续家湾以东大理河川区大部归绥德州，清时绥德州下辖七里，其里甲在今子洲境内所属村庄无法考察，但明时四个百户所仍未变。清涧县、米脂县所属里甲和明代近似，清涧县苏帖一里辖七甲，苏帖二里辖十甲。小理河川赵世相百户所归怀远县（今横山）所辖，并分为上、下两个百户所。
民国年间，本境分属绥德、清涧、米脂、横山（即怀远）四县管辖。横山隶陕西省第一区专员公署，绥德、清涧、米脂隶陕西省第二区专员公署。民国初年沿用清代里、坊制度，民国二十三年(1934)废除里、坊，实行保甲制度。境内有淮宁湾联保（驻地淮宁湾）、老君殿联保（驻地老君殿）、新民乡联保（驻地何家集），此三联保皆属清涧县；吴家乡联保（驻地吴家山）、瓜园则湾乡联保（驻地瓜园则湾），此二联保属米脂第四区；纸房乡联保（驻地纸房）、冯家渠乡联保（驻地冯家渠），还有高家乡联保的五个村庄，此三联保属米脂第六区；曹家乡联保（驻地曹家沟）、米脂乡联保（驻地米脂沟）、姜家乡联保（驻地姜家崖）、驼耳巷联保（驻地驼耳巷）、苗镇联保（驻地苗家坪），此五联保属米脂第七区；周家联保（驻地周家）、双湖峪联保（驻地双湖峪）、三皇峁联保（驻地三皇峁）、三川口联保（驻地三川口），此四联保属绥德西区区公所管辖；赵界乡联保（由赵世相上、下百户所改设），此一联保属横山县。
1935～1936年夏，本境部分地区解放，归米西县、秀延县等苏维埃政权管辖。米西县苏维埃政权下辖7个区，涉及本境的有4个区。1区在石窑沟以南、周家以北一带；2区在赵寨则、庙坪一带；3区在马蹄沟北至瓜园则湾一带；4区在西庄、白草坬一带。秀延县共分14区，涉及本境的有4个区：老君殿为11区，驼耳巷为12区，砖庙、高家坪为13区，进士沟为14区。
为纪念革命烈士李子洲同志，于1944年正式命名为子洲县。
2000年，子洲县辖10个镇、12个乡。根据第五次人口普查数据：全县总人口248619人，其中各乡镇人口（人）： 双湖峪镇 30300 、何家集镇 14540、 老君殿镇 11395 、裴家湾镇 14973、苗家坪镇 18463 、三川口镇 12684 、马蹄沟镇 18122 、周家硷镇 12109 、电市镇 9189、砖庙镇 8331、 淮宁湾乡 8330、 杜家湾乡 子洲县 7457 、周圪崂乡 8597 、驼耳巷乡 11962、 西庄乡 6994、 三眼泉乡 6945 、瓜园则湾乡 5822 、李孝河乡 6906、 水地湾乡 7174 、马岔乡 12240 、槐树岔乡 8857、 高家坪乡 7229。
2003年，子洲县辖10个镇、8个乡，550个村委会、11个社区。除汉族外，有回族、羌族、土族、黎族、白族、苗族、壮族、维吾尔族、藏族、蒙古族等少数民族居住。
2011年，子洲县辖10个镇、4个乡，550个村委会、11个社区。
