秦孝公十二年(前350)，“集小都乡邑聚为县”。
云阳为关中41县之一，县下设乡，乡下为亭，开本境置县之端。
县治在今城前头村北，凉武帝村东(即甘泉宫，秦称林光宫)。
西汉(前206～公元25)初年。
景帝二年(前155)为左内史辖。
武帝太初元年(前104)改属左冯翊。
于其地置云陵县，辖今县地东北部，县治在今铁王乡故城村。
平帝元始四年撤云陵县，其地并入云阳县，属左冯翊。
北魏(386～534)初，县境西北部仍为抚夷护军，东南部为三原护军。
北魏(公元430年)撤销抚夷护军，改属雍州北地郡。
太和十一年(487)设立云阳县，辖原抚夷护军地，属雍州北地郡，县治迁长街村(今泾阳县口镇南)；东南部归三原县，属建忠郡。
北周(557～581)明帝时，云阳县改属云阳郡；东南部属华池县，归冯翊郡。
隋(581～618)时，云阳县治在今泾阳县云阳镇故水冲城一带。
开皇三年(583)撤云阳郡，改属宜州。
大业二年(606)改属雍州。
大业三年(607)废州复郡，本县改属京兆郡。
北宋太宗淳化四年(993)，分云阳县北部的金龟、平泉、古鼎3乡及山后的甘延、温丰、威远3乡，于梨园镇(今县治所在地)置淳化县，以年号而名，属耀州。
宣和元年(1119)改属邠州。
金皇统元年(1141)，本县属金国地，隶庆原路邠州。
元至元七年(1270)，三水并入本县，属陕西等处行中书省巩昌路邠州辖。
新民主主义革命时期，本县北部属陕甘宁边区。
1933年4月～1934年2月，本县北部苏区，属陕甘边区照金根据地；1934年2月～1935年10月，分东西2区，西区谓赤水(既体现红色政权之意，又含三水部分境域而名)，东区称淳耀(是为淳化、耀县两县地之合而名)。
隶陕甘边南区革命委员会。
1935年11月，赤水区改建为赤水县，隶关中特区辖。
1949年2月，赤水县改为淳化县，县政府移今县城。
1935年10月，淳耀区改建为淳耀县，隶关中特区辖，1943年9月，淳耀县下辖区公署6个(其中包括耀县四、五、六3个区公署)，直辖乡政府1个。
1943年10月，淳耀县与同宜耀县合并，原淳耀县所辖本境的一、二、三区及直属乡划归赤水县。
1949年2月24日本县县城解放，赤水县改为淳化县，属陕甘宁边区三原分区辖。
建国后1950年5月改属咸阳专区所辖，是年改属宝鸡专区，1957年复属咸阳专区；翌年12月并入三原县，原辖地划编为官庄、十里塬、方里、淳化4个公社；1961年9月复为淳化县。