定陶古陶丘，故邑名曰陶。
西周、春秋为曹国都，后入宋为陶邑。
战国入魏，仍称陶，又称定陶。
秦置定陶县，属东郡。
西汉、魏、晋为济阴郡治。
北魏济阴郡徙县西之左城。
隋于左城置济阴县，为济阴郡治，定陶县属之。
唐降定陶县为镇，并入济阴县。
宋太平兴国四年(公元979年)复置，为广济军治。
金、元属曹州。
明洪武四年(公元1371年)徙治今址，属兖州府。
清属曹州府。
1914年属济宁道。
1925年属曹濮道。
1928年属省。
1939年属第二行政督察区。
1942年抗日民主政权于今县境南、东、东北部置定陶县，属冀鲁豫行政区第五专区。
1949年属平原省菏泽专区。
1952年随专区划归山东省。
1958年撤销，地入成武、菏泽两县，1961年复置，仍属菏泽专区(1967年改称菏泽地区)。
1978年3月菏泽地区行政公署成立，定陶县属菏泽地区。
2000年6月，撤销菏泽地区，设立菏泽市（地级），定陶县属菏泽市。
2016年4月，撤销定陶县，设立定陶区，属菏泽市。