灵川县建置之前，古属百越之地。战国属楚，秦为桂林郡地，汉属零陵郡始安县，唐初属桂州始安县地。

唐龙朔二年（662），析始安置灵川县。属桂州总管桂州。

五代十国先属楚，后归南汉。

宋隶广南西路静江府。

元隶广西行中书省静江路。

明属广西承宣布政使司桂林府。

清属广西行省桂林府。

民国2年7月，裁府设道，灵川隶属广西省漓江道（3年改称桂林道）。15年10月废道后，隶属广西省桂林行政督察委员会。19年，属桂林民团区。23年3月，属桂林行政区。29年4月，属广西省第一行政督察区。31年3月，第一行政督察区所辖县归省直隶。33年5月至38年11月，隶属广西省第八行政区。

1949年11月22日，灵川解放。属广西省桂林专区。

1954年6月，灵川县与临桂县合并为一县，称临桂县，仍属桂林专区。

1958年3月，隶属广西僮族自治区桂林专区。

1961年6月，复置灵川县。

1965年10月属广西壮族自治区桂林专区。

1968年8月，属广西壮族自治区桂林地区。

1998年9月，桂林地市合并，属广西壮族自治区桂林市。