春秋为齐渠丘邑。
西汉东境属齐郡西安县，西境为千乘郡高苑县地，并置延乡、平安两小侯国。
晋属高苑县，为乐安国治，南朝宋有高苑县，徙西安县离境，齐置广川郡索卢县。
北齐索卢县，地入武强县。
隋改武强县为长山县。
南宋绍定元年（1228）置新城县，治新城，属中书省般阳路。
明洪武九年(1376)属山东承宣布政使司济南府。
清代，沿袭明制。
1914年，新城县隶属济南道。
1928年废道制，直属山东省。
1938年，属山东省第十行政督察区；是年10月，建立长(山)桓(台)临(淄)益(都)四县边区行政联防办事处，隶属中共清河特委。
1940年4月，该办事处撤销，建立桓台县抗日民主政府，隶属清河专区。
建立桓台县抗日民主政府，隶属清河专区。
1941年，改属清河行政区清西专区，同年10月转属清专区。
1942年6月，清中专区撤销，桓台、长桓均属清西专区。
1943年5月，长桓县撤销。
1944年3月，清河区与冀鲁边区合并，称渤海行政区，桓台县属渤海行政区第六专区。
1945年10月，改属渤海行政区第三专区。
1949年7月，第三专区改称清河专区，县属其辖地。
1950年，桓台县政府由桓城迁至索镇。
1950年5月，撤销清河专区，桓台县隶淄博专区。
1953年7月，属惠民专区。
1958年12月，桓台并入博兴县，隶属淄博专区。
1961年10月，复置桓台县，改属惠民专区。
1983年10月，桓台县划归淄博市。