春秋时属晋、魏、秦属上郡，汉置上郡奢延县。
东晋、十六国时为后赵，前秦之地，东晋义熙三年（407），后秦刘勃勃（后改姓赫连氏）占据上郡，建大夏国，并筑统万城。
明成化中于今县西南新城堡设靖边营，取绥靖边远之意。
清雍正九年（1731）始置靖边县，属榆林府。
乾隆八年（1743）改属延安府。
同治八年（1869）县治移至镇靖堡。
1912年属榆林道。
1935年镇靖解放，民国政府迁往宁条梁镇，5月份成立了靖边县苏维埃政府（称西靖边）。
9月份陕北工农民主政府在青阳岔成立靖边县苏维埃政府（称东靖边）。
1936年9月在杜元峁建立新城县（西靖边）。
1937年三县合并仍设靖边县。
1941年直属陕甘宁边区。
1942年政府由镇靖迁至张家畔，将凤凰、罗涧划入吴起县。
1945年宁条梁划入安边县。
解放战争时期靖边县属三边分区。
1949年7月改属延安分区。
1950年属榆林分区，1968年属榆林地区，2000年7月属榆林市。
2001年撤中山涧乡、水路畔乡合并成立中山涧镇，撤三岔渠乡并入东坑镇，撤新农村乡并入张家畔镇，撤畔沟乡并入青阳岔镇，辖9个镇、13个乡、1个国营农场。
2011年撤五里湾乡并入周河镇，撤大路沟乡、杨米涧乡，合并成立杨米涧镇，撤天赐湾乡、乔沟湾乡，合并成立天赐湾镇，撤高家沟乡并入杨桥畔镇，撤新城乡并入王渠则镇，辖11个镇，6个乡。