府谷夏、商为要服地；西周为荒服地；战国时期属魏国，为固阳榆中地；秦为上郡地；西汉高祖七年（前200年），在今府谷县曾设西河郡郡治和富昌县治，遗址在今古城乡；三国两晋南北朝时为匈奴所据；隋为榆林郡银城县地；唐朝时设府谷城，为镇；五代后唐天佑七年设府谷县，后汉初升永安军；宋朝设麟府路、府州、府谷县；为路、州、军、县治。元为府州、领府谷县；明、清仍为府谷县、明朝曾在府谷孤山设延绥右卫；民国时为府谷县，解放区为神府特区、府谷县；1947年11月，成立府谷县人民政府，归晋绥边区领导；1949年6月改属陕甘宁边区；1958年12月与神木县合并，1961年9月与神木县分治至今。
据考古资料，远古时期，府谷就有先民繁衍生息。境内发现的最早的有据今7000年左右的新石器时代的原始遗址。新庄子遗址（位于庙沟门乡新庄子村）属于仰韶文化(（前5000年～3000年），连城峁遗址（位于庙沟门乡连城峁村）属于仰韶龙山文化（前2800年～2300年），朱家湾、桥沟北盖峁、大、小石堡遗址属于龙山文化。
夏、商时期（约前21世纪～前11世纪），为要服地，在雍州翟族境内。
西周（前11世纪～前770）属固阳榆中地，为荒服，属雍州白翟的一部分。
春秋时期（前770～前475）仍为白翟地，属晋国。（一说为林胡族地）。
战国时期（前475～前221）为固阳榆中地，属魏国，后属赵国。
秦（前221～前206）为上郡地。
西汉（前206～23）设富昌县（府谷县东北部及准格尔旗南部），属西河郡。王莽改名富成县，东汉（25～220）撤销，辖地并入平定县（准格尔旗南部及府谷县西部）。
魏晋时期（220～420）为匈奴地。东晋属赫连氏大夏国（都城在今靖边县白城子）。
北魏（386～534）为五原郡固阳并永安郡地。
北周（557～581）为银城县（今神木县北部及府谷县地）地。
隋（581～618）为银城县地。开皇十年（590）在北部复设富昌县，南部仍属银城县。
唐（618～907）属麟州。初为府谷镇，开元以后县地分属银城、新秦二县。
五代后唐天佑七年（910）升镇为县，八年（911）升府州领府谷县。不久，因辽国侵扰迁到留得人堡，即今府谷县城。后汉初升设永安军，乾佑元年（948）仍设府州，周显德元年（954）复设永安军。
宋（960～1279），仍为府州，领府谷县。徽宗崇宁元年（1102），改为靖康军。政和五年（1115），赐郡名荣河，又改为保成军，置麟府路军马司，以太原府代州路钤辖领，属河东路，以其地处河西，便于控扼西夏。靖康元年（1126），割让麟、府、丰三州与西夏。绍兴九年（1139），夏人陷府州。
金贞元（1153～1155）以后，从西夏收复。正大三年（1226），复设府谷县，增设建宁县（故城在府谷县西北七十里）。
元（1206～1368）初，复建府州，领府谷县。至元六年（1269），州废，并建宁县入府谷县，隶葭州（道光本《榆林府志》）；一说州、县俱废（雍正本《陕西通志》）。
明（1368～1644）为府谷县，属葭州。洪武六年（1373），废。十三年（1380）复置县，属延安府葭州。
清（1644～1911）仍为府谷县，初属延安府。雍正三年（1725），改属葭州。乾隆元年（1736），改属榆林府。
民国时期为府谷县。元年（1912），废府制归省直属。二年（1913），设陕北观察使，因属陕北观察区。三年（1914），改属榆林道。十五年（1926），废道制，复归省直属。二十五年（1936）归陕西省第一行政督察区。
县境南部，1933年开始建立神府革命根据地，逐渐扩大到原国民党县政府统治的大堡、镇羌、天平等联堡。1935年3月，成立府谷县革命委员会，归陕北省苏维埃政府领导。
1936年2月，成立神府东北办事处。4月15日，撤销神府东北办事处，成立神府特区抗日人民革命委员会，统辖府谷县城以南及神木县、榆林县、佳县的部分地区，与国民党统治的府谷县并存。
1937年1月28日，神府特区抗日人民革命委员会改为神府特区苏维埃政府，属中央政府西北办事处领导。7月，神府特区苏维埃政府改为神府县政府（属于陕甘宁边区政府领导），与国民党统治的府谷县并存。
1941年9月，神府县由陕甘宁边区改属晋绥边区代管。
1947年11月，成立府谷县人民政府，属晋绥边区政府领导。
1948年1月，麻地沟解放后，府谷县黄甫川以东地区，内蒙古十里长滩一带及山西省河曲县部分地区于3月合并，组成河府县（县府设在麻地沟），归晋绥边区政府领导。9月，河府县撤销，归还府谷原属地。
1949年6月，改属陕甘宁边区政府榆林分区。
1950年5月整编时，撤销神府县，其辖地分别划归府谷、神木两县。府谷县归属陕西省榆林专区。
1958年12月，府谷县撤销，其辖地划归神木县。县委、县人委设在神木县城关，隶属仍旧。
1961年9月，恢复府谷县建置，隶属仍旧。
1968年3月，府谷县革命委员会成立，属榆林地区革命委员会领导。
1981年12月，恢复府谷县人民政府，隶属榆林地区行政公署至今。