叶集为古蓼国地。春秋时鲁文公五年（公元前622年），楚灭蓼，置楚蓼邑。后增置鸡父邑，叶集附近为鸡父邑治。隋以降，叶集属霍邱县。
明弘治至万历年间，始有叶姓商贾定居形成集镇，初名叶家店。
清乾隆二年，叶家店已逐步兴盛，遂取代开顺街（今金寨县城）为巡检司治，定名为叶家集。同时寿州镇标右哨辖下的开顺汛亦迁至叶集，改为叶集汛（营汛）。叶家集亦曾设税卡机构。
民国元年（1912年），霍邱县辖十一区，其中南四区区公所驻叶家集，辖11保，即叶家集、郑家畈、顾家畈、傅家河、开顺街、白塔畈、八里滩、大顾店、尧岭、戚家畈、张家店等保。保下闾、邻二级，后改为旗一级。
民国二十二年（1933年），霍邱县十一区并为九区，其中六区区公所驻叶家集，辖5保，即太平寺、三元店、顾家畈、叶家集等5保。保下设旗，每旗10-15户。
民国二十三年（1934年），区公所改为区署，区下设联保，划大保为小保，改旗为甲。六区辖6联保。
民国二十七年（1938年），九区并为三区，叶集镇联保划入二区（驻西皋店）。二区共辖21联保：长塘梢、岔路口、张家集、白莲塔、河口镇、扈胡集、陡岗集、众兴集、西皋店、洪集、吴阳集、乌龙庙、鲁家店、叶集镇、孙岗、大顾店、太平寺、三元店、姚李庙、柳树店、尧岭。
民国二十八年（1939年），改联保为乡，二区增设永绥、马陈、牛角河3乡，计24乡。
其后，二区区署先后由西皋迁至河口、乌龙，最后至叶集。
民国二十九年（1940年）12月，二区改称叶集区。原一区马子涧乡划归叶集区，原二区岔路口、张集、河口3乡镇划归直属区（无区署）。
民国三十二年（1943年），撤销叶集区，设立乡镇，其中包括叶集镇。
民国三十六年（1947年），霍邱县组织8个联防区，其中叶集联防区辖1镇8乡，即叶集镇和姚李庙、大顾店、永绥、三元店、太平寺、孙家岗、尧岭、柳树店等乡。
1949年2月，霍邱县解放，辖3县属镇和7县辖区。其中叶集为县属镇，三元为县辖区。是年9月，叶集镇降为区属镇，三元区改为叶集区。10月，叶集区辖9乡。
1950年3月，划小乡镇，叶集区辖1镇31乡。是年9月，9区划为13区，其中增设三元区。叶集区辖1镇13乡，即叶集镇和桥店、尧岭、竹园、太平桥、孙戚、叶南、齐王、柳树、孙岗、新桥、武昌、玉皇阁、长岗等乡。三元区辖15乡，即西皋、新华，糖坊、粉坊，双塘、王店、大桥、长塔寺、慈善、安全、大顾店、下骆山、四祖庙、三元、姚店等乡。
1952年11月至1955年3月，叶集区增设9乡，共辖1镇22乡，增设的9乡为花园、新街、东郢、下楼、荷栅、石河、万佛、熊店、转盘等乡。三元区增唐家畈、朱家畈2乡，共辖17乡。
1955年4月，叶集区撤销孙戚、花园、转盘、东郢4乡，增设老店、新楼2乡，共辖1镇20乡。三元区撤销朱家畈乡，增设林店乡，仍辖17乡。
1956年，乡镇合并，叶集区共辖1镇6乡，即叶集镇和石龙河、熊店、孙岗、新楼、桥店、武昌等乡。三元区共辖10乡，即三元、洪集、姚李、大顾店、下骆山、唐家畈、安全、西皋、王店、乌龙庙等乡。
1957年1月，叶集镇为县属镇。三元区并入叶集区，并调整为10乡，即撤销撤武昌、熊店、石龙河、孙岗、安全、王店、下骆山7乡，重建尧岭乡共10乡。
1958年10月，撤销区乡建制，设立17个人民公社。其中红星公社为叶集地区，红卫公社为三元地区。
1959年11月，红星公社改为叶集公社，红卫公社改为三元公社。
1961年7月，公社划小。11月，霍邱县复设11个区，其中包括叶集区、三元区，叶集镇由县属改为区管理。叶集区辖：叶集(镇公社)、新楼、孙岗、柳树、长岗、平岗共6个公社。三元区辖三元、王店、林店、乌龙、西皋共5个公社。
1962年11月，三元区并入叶集区，叶集区辖11公社（含叶集镇）。
1964年4月，叶集区乌龙公社划归扈胡区。叶集镇降为区辖。
1966年1月，西皋公社划出改属长集区，原姚李区大顾桥、大桥公社划入。6月，叶集区平岗公社分划为平岗、尧岭2公社。8月，叶集镇改为县属。
1969年4月，林店、王店、三元公社并为三元公社；平岗、尧岭、柳树公社并为平岗公社；孙岗、长岗、新楼公社并为孙岗公社。
1972年1月，叶集区增设桥店公社。12月，叶集区复设王店、柳树公社。叶集区辖6个公社，即平岗、三元、孙岗、桥店、王店、柳树等6公社。
1983年，叶集区所辖平岗、三元、孙岗、桥店、王店、柳树等6公社改设为乡。
1984年8月，叶集区、叶集镇合并为叶集镇，为副县级镇，平岗、三元、孙岗、桥店、王店、柳树等6乡属叶集镇，并设立南街、北街2个办事处。
1992年，桥店乡并入孙岗乡，王店乡并入三元乡，柳树乡、平岗乡并入叶集镇，叶集镇撤销南街、北街办事处。叶集镇兼辖孙岗乡、三元乡。
1993年，叶集镇为六安地区计划单列镇，副县级经济管理权限。
1994年，叶集镇设立平岗、柳树2办事处。
1995年，叶集镇为全国综合改革试点镇。
1998年12月，叶集镇为叶集改革发展试验区，正县级建制，范围扩至孙岗乡、三元乡。翌年5月，正式挂牌成立。叶集改革发展试验区辖平岗办事处、柳树办事处、孙岗乡、三元乡。
2000年10月，柳树办事处改设为镇区办事处。叶集改革发展试验区辖镇区办事处、平岗办事处、孙岗乡、三元乡。
2002年8月，安徽省政府批准设立叶集经济技术开发区。至此，叶集改革发展试验区辖镇区办事处、平岗办事处、孙岗乡、三元乡和叶集经济技术开发区。
2014年6月，撤销三元乡，设立三元镇。
2015年12月，析霍邱县叶集镇、三元镇、孙岗乡正式设立六安市叶集区。
