县域为炎帝后裔姜姓封地，称有邰国。其范围大致包括今武功全境，扶风中南部，郿县全境和岐山南部。

商朝后期，古公亶父由豳南迁于“岐山之阳”（今岐山、扶风一带），有邰又成为周族活动的地域。周武王灭商，迁都于镐（今西安市莲湖区境内），有邰区为周畿内地。公元前770年，周平王东迁洛邑（今河南洛阳）后，有邰遂被秦占有。

秦孝公十二年（前350）设郡县，邰地分为武功（今眉县和岐山南部、太白县东部及周至一带）、邰（今扶风南部和武功一带）、美阳（今扶风北部）三县，属内史。武功县治所在渭河南今周至、眉县之间。

秦末，项羽入关，分秦内史地和上郡为雍、翟、塞三国。武功、邰、美阳俱属雍国。

西汉初，武功、邰、美阳仍属内史。建元六年（前135）改属右内史，太初元年（前104）属右扶风。元始五年（5），以武功为安汉公采邑；称汉光邑。王莽新朝天凤二年（15）改作新光县，属光尉郡。

东汉永平八年（65），复武功旧名，废邰县、周至，其地改属武功，县治所由渭河南迁至渭河北原邰县治所——邰城（今杨陵西南），仍属右扶风。

曹魏时（220～255）武功属扶风郡。

西晋泰始三年（267）置始平郡（今兴平东南），领武功等四县。

东晋末，匈奴人赫连勃勃建立大夏，武功、美阳均属夏之北秦州。

北魏太和十一年（487）撤武功县，置武功郡，领美阳、漠西两县，属岐州。

北周建德三年（574）废武功郡，复武功县，属扶风郡。治所由邰城迁至中亭川（今武功镇）。

隋大业三年（607）改属京兆郡。

唐武德三年（620）置稷州，以武功等五县隶之。并在武功县东部与始平接壤处（今武功县长宁乡）设扶风县。贞观元年（627）废稷州，武功改隶雍州。撤扶风县，其地并入武功。天授二年（691）复置稷州，领武功等五县，属京兆府。大足元年（701）废稷州，复置雍州。乾宁二年（895）以奉天置乾州，领武功等四县，属京兆府。

后唐同光元年（923）改隶凤翔府。长兴元年（930）复属京兆府。

后晋置武功郡隶晋昌军路。后周改郡为县，隶永兴军路。

宋初，属京兆府仍隶永兴军路。政和八年（1118）属醴州，隶环庆军路。

金天德三年（1151）属乾州，大定二十九年（1189）改名为武亭，仍属乾州。

元复武功县旧名，隶乾州，属奉元路。

明、清沿袭旧制，属西安府。

民国2年（1913）废府设道，属关中道。17年（1928）废道，直属省辖。27年（1938）10月，陕西省第九行政督察区成立，武功属其管辖。

1949年5月19日武功县解放，隶陕甘宁边区咸阳分区。9月，将武功县渭河南的三厂区，划归盩厔。

1950年5月，改属宝鸡专员公署。

1956年6月，撤专署，归省直辖。

1958年12月，武功、扶风、兴平三县合并为兴平县，直属省辖。

1961年9月，武功县建制恢复，治所由武功镇迁至普集镇，隶属宝鸡专区。

1971年10月属宝鸡市，1979年3月属宝鸡地区，1980年6月又属宝鸡市。

1983年1月，以杨陵公社和杨陵镇设杨陵区。

1983年10月，武功县改属咸阳市。