石阡古称山国，历史悠久，建置较早。

秦赢政二十八年（公元前219年），置夜郎县于今县境西部，属象郡。

元世祖至元年间（1264年---1294年），置石阡军民长官司于今治所。

明永乐十一年（1413年），置石阡府，分辖龙泉县及石阡、苗民、葛彰葛商3个长官司。

清顺治十六年（1659年），仍领上述1县（龙泉县）3长官司。

康熙二年（1663年）废葛彰葛商长官司。

乾隆七年三月（1742年5月），石阡府分设7里，即江外迎仙里、江内迎仙里、水东里、苗民里、在城里、苗半里、龙底里。

直至清末，石阡府直隶于省，仍领龙泉县。1911年，辛亥革命爆发，中华民国建立，初沿袭清制。

民国2年（1913年），贵州设立都督府和行政公署，实行军民分治。

石阡改府为县，设立县公署，县官称知事。

龙泉县另设（今凤冈县）民国5年（1916年）县公署知事将全县划分为6个区，即城区、小鸡公、本庄、王家寨、龙洞、大地方。

第二年，调整行政区划，全县分为10个区，即增设石家场、葛荣场、白沙场、龙塘场。

民国16年（1927年）国民政府下令改县公署为县政府，县知事称县长，石阡县为二等县。

民国24年（1935年），国民党改组贵州省政府，实行行政督察区，石阡划归铜仁行政督察区。

民国27年（1938年），重新调整行政区域，石阡划分五个区，即泗王庙、石家场、大地方、本庄场、龙洞场。

民国32年（1943年），石阡实行新县制，设置乡镇保甲。全县共置18乡镇，164保，1618甲。18乡镇即：汤山镇、花桥乡、枫香乡、中魁乡、永盘乡、龙川乡、甘溪乡、国荣乡、聚凤乡、乐回乡、庄乐乡、白沙乡、大新乡、和平乡、石固乡、青阳乡、五德乡、坪山乡。

1949年10月1日，中华人民共和国成立，11月15日，石阡解放，全县人民获得了新生。1950年2月8日，石阡县人民政府成立，随即将民国时期18乡镇划为3个区分辖，设立区公所。

7月，改置3区为6区1镇。1951年2月，改置汤山镇为城关区，同年将区公所改称为区人民政府。1953年，缩小乡、村行政管理范围，将全县划为80乡1镇，区治不变。

1954年7月1日，县辖各区分别第一（龙塘）、第二（花桥）、第三（五德）、第四（中坝）、第五（白沙）、第六（本庄）、第七（城关）区公所。

1955年4月8日，县人民政府称县人民委员会。同月，各区将所在地治所改为区公所名称。

1956年1月，中共石阡县第五次党代会作出决定，进行并乡工作，将82乡（镇）调整为44乡1镇（城关镇）。1961年撤区并社，将7个区改为区级人民公社，45乡镇为管理区。

1962年恢复区的设置，设6个区调整公社为27个。1963年，恢复7个区治，将27个公社增至43个。1967年3月29日，石阡开始“文化大革命”。

4月2日，“石阡县革命委员会”成立，各区社相继成立“革命委员会”。

1981年，根据中华人民共和国第五届人民代表大会通过的《中华人民共和国宪法》第59条规定，撤销县、区、公社“革命委员会”，县称县人民政府，区称区公所，公社称管理委员会。

1984年，根据贵州省委、省人民政府《贯彻执行中共中央国务院（关于实行党政分开，建立乡人民政府的通知）的意见》，县政府所辖43个公社管理委员会改为乡人民政府，生产大队和生产队，相应改为行政村和村民组。

1992年，全县实施撤区并乡建镇工作将原7个区43个乡调整为18个乡镇（其中：9个民族乡），即：龙塘镇、龙井乡、花桥镇、坪地场乡、石固乡、五德镇、枫香乡、青阳乡、中坝乡、甘溪乡、坪山乡、白沙镇、聚凤乡、本庄镇、河坝场乡、汤山镇、大沙坝乡。

2004年，为加强区域经济活动，加快农村经济增长速度，实施撤小村并大村工作，将原304个行政村调整为87个行政村。

现全县共辖18个乡镇，5个居委会，87个行政村，共有人口39.08万。