城固历史悠久，是西汉著名的外交家、探险家、“丝绸之路”开拓者张骞的故里，迄今有2300余年的历史。汉高祖蓄粮练兵曾以城固为重点，赖以完成帝业。诸葛亮北伐曹魏以城固为屯粮之所。

夏、商时为梁州之域，周赧王三年(秦惠文王更元十三年，前312年)，楚人伐秦，秦败楚师于丹阳，取地六百里置汉中郡，同时置成固县，“盖始为城，而冀其巩固之意也”，故名“成固”，故城固县设置县级政区始于秦置汉中郡之年。县城在今博望镇莲花办事处(汉王城附近)。

蜀汉建兴七年(229年)诸葛武侯筑乐城于成固。

南朝刘宋时期改“成固”为“城固”，隶益州，属汉中郡辖。据《太平寰宇记》载：北朝魏宣武帝“正始中城固县(城固汉王城附近)移居壻乡川，即今理。”同载：“斗山在县南五里。”即今西原公村北、庆山南，居湑水东岸。

武德二年(619年)，“城固”更名“唐固”。唐太宗贞观二年(628年)废“唐固”复为“城固”，属梁州。

北宋时期，宋太祖分全国为十五路，城固县属陕西路；真宗咸平年间分陕西路为夔州路和利州路，城固属利州路；仁宗天圣中增为十八路；神宗元丰六年(1083年)又增为二十三路，定制，城固县隶陕西利州路，属兴元府。据嘉靖《城固县志》载：“宋崇宁二年(县城由壻乡川)移建今所。”

南宋高宗绍兴十四年(1144年)，分利州路为东西两路，城固隶利州东路，属兴元府辖。

元代置陕西行中书省，兴元府改为兴元路，城固县属兴元路辖，元末城垣废坏。

明代设陕西承宣布政使司(辖今陕、甘、宁东南部及青海西宁一带)。明太祖洪武三年(1370年)，兴元路改为汉中府，城固县隶关南道(关南道辖今汉中、安康两地区)，属汉中府辖。

清代设陕西省，辖汉中府，城固县隶陕安道(陕安道辖汉中、兴安二府)，属汉中府辖。

中华民国初年废汉中府，改为汉中道，城固属汉中道。1928年废道，城固直属陕西省。1935年汉中设陕西省第六行政督察区，城固属第六行政督察区辖。

1949年12月7日，中国人民解放军第19军57师进驻县城，城固解放。新中国成立之初设陕西省陕南行政公署(辖汉中、安康、商洛三个专区)，城固县隶陕南行政公署，属汉中专员公署辖。县政府驻城关区，辖城关、原公、沙杜、升木、水磨、周公、博望、南乐、五堵、古路、二里11个区119个乡镇。

1950年5月，撤销升木、博望、二里3个区，全县辖8个区93个乡，隶属陕南行政公署。

1951年行署撤销，城固属陕西省汉中专署辖。

1953年初，恢复升木区后为9个区108个乡。1953年8月，增设龙头、二里、小河3个区，调整后辖12个区120个乡，隶属陕西省汉中专员公署。

1956年，全县区划调整，辖城关、原公、龙头、水磨、二里、南乐、五堵7个区63个乡3个街。

1958年，全县设立26个人民公社。

全县行政区划大致分为三个时期：唐至清代，民国时期和中华人民共和国建立后。唐到清代，本县行政区域采取“里”、“地”等单位进行划分设置；民国时期，本县分东南西北4个区，区下有村、排、甲的设置，后4区划为12区；1949年12月，全县划编为11个区119个乡，城内并设8街，乡以下为行政村，1958年9月全县人民公社化，成立26个人民公社，公社下的社、队，按营、连、排建制。1986年初，全县共设9区（辖44个乡和11个乡级镇）、一镇（镇辖4个办事处）。随着乡镇行政体制改革的逐步深入，全县行政区划进行了较大的调整，1996年撤区并乡后为18个镇、12个乡；2001年9月，根据省政府在杨凌召开的全省并乡建镇工作会议精神，我县乡镇行政区划又进行了相应调整，调整后，全县共辖18个镇、6个乡，5个办事处、17个社区，310个行政村。

2015年根据乡镇机构改革实施方案，再次进行了撤并乡镇，调整后全县共辖15个镇2个街道办事处，分别是：博望街道办事处、莲花街道办事处、龙头镇、沙河营镇、文川镇、柳林镇、老庄镇、桔园镇、原公镇、上元观镇、天明镇、二里镇、五堵镇、双溪镇、小河镇、三合镇、董家营镇。