春秋和战国前期，通渭地为襄戎地。
战国后期，秦昭襄王三十五年（前272）置陇西郡，通渭地属陇西郡（治今临洮）辖。
秦统一后，通渭地仍属陇西郡辖。
天会五年（1127），金在通渭境内置通渭、鸡川、甘谷3县。
通渭属临洮路巩州辖。
元至元七年（1270），并鸡川县入秦安县，废甘谷县，于秦州属伏羌城置伏羌县（今甘谷），通渭县移治今城区，属陕西行省巩昌路辖。
明洪武二年（1369），总兵徐达西征至巩昌，时通渭为元主簿杨忠所据，徐差万户董提招杨归附。
通渭县属陕西行都司陇右道巩昌府辖。
清初，因明制。
康熙二年（1663），通渭县属陕西右布政使司巩昌府辖。
康熙七年(1968)，通渭县属甘肃省巩昌府辖。
康熙五十七年，县城覆没，县署临时移治西关。
雍正八年，县署又临时移驻平凉苑马寺属安定监（今马营）。
同时，割安定监属通渭，巩昌府辖。
乾隆四年（1739），在旧城址始筑新城，即今县城。
乾隆十三年（1748）城成还治，仍属巩昌府。
1913年3月，废府设道，通渭县属甘肃省陇南道（旋改渭川道，治今天水）辖。
1927年7月，改道为行政区，通渭县属甘肃省渭川行政区辖。
1941年8月，改渭川行政区为廿肃省第四行政督察区。
1949年8月6日，县城解放。
中华人民共和国成立后，通渭县属甘肃省天水专区辖。
至1955年10月22日改属甘肃省定西地区所辖至今。