《晋乘蒐略》卷之二载：“楼烦子不可考，其受封之时，或曰夏，侯国于今宁武。
商以来，世为荒服，至周初入朝”。
“周成王时娄烦子入朝于京师”。
春秋时期，楼烦国逐渐强盛，沿汾河向南扩张，领地不断扩展，“灭鬼方，逼代郡，近匈奴”，晋景公时，今娄烦县境被楼烦王乘乱占领。
在马家庄乡一带建立都城（目前古城遗址尚存）。
战国时期，赵国于赵武灵王二十年（前306）攻破楼烦，版图归赵。
秦王政二十五年（前222），秦灭赵，娄烦归秦。
秦统一后，把全国划分成三十六郡，楼烦属雁门郡。
以后陆续增设至四十八郡，设楼烦郡。
汉高祖元年（前206），楼烦属太原郡汾阳县。
东汉时仍属太原郡。
三国魏文帝黄初元年（220），楼烦属太原国。
魏景元三年（262）属并州太原郡。
西晋，延三国制。
东晋咸和二年（327），娄烦属后赵太原郡。
东晋隆和元年（362）属前燕新兴郡。
东晋太元二十年（395）属后燕太原郡。
北魏太平真君七年（446），娄烦属肆州秀容郡岢岚县。
北魏文帝大统十二年（546）属西魏肆州秀容郡。
隋初置娄烦监牧（朝廷直辖皇家牧苑）。
开皇十八年（598）娄烦属汾源县。
大业四年（608），置楼烦郡，统静乐、临泉、秀容三县，隋末废。
唐武德四年（621），置六度县，治所在今娄烦镇北30里东六度村，属管州。
六年（623）省入静乐县，改属岚州。
天宝元年（742）改岚州为楼烦郡。
乾元元年（758）复为岚州。
贞元十五年（799）置楼烦监。
龙纪元年（889）于监西一里置娄烦县，并特置宪州于娄烦监，领天池、玄池、楼烦三县，州治及楼烦县治在今娄烦县汾河水库淹没区。
天池县治在今娄烦县孔河沟。
后梁开平元年（907），娄烦县属晋太原府宪州，清泰元年（934）属后唐宪州，天福八年（943）属后晋宪州，乾佑二年（949）属后汉宪州，天会三年（959），属北汉太原府宪州。
宋咸平五年（1002），楼烦依旧立县，改属岚州。
金大定二十九年（1189），属河东北路岚州。
元太祖十六年（1221），楼烦废县入管州，至元二年（1265）入岚州，其年复置县，隶属太原路，至元三年（1266）又废县入管州，至元七年（1270）立巡检司，仍隶属管州，延祐三年（1316）置娄烦县（楼字无木，从此始见），属永宁州，至顺元年（1333）属岚州。
明洪武二年（1369），废娄烦县为镇，并设巡检司，归入静乐县，属太原府。
清沿明制。
1918年，改区村制，今娄烦县境域属静乐县第二区和一区的一部分，共设编村31个。
1940年6月，静乐县抗日民主政府将3个区调整为8个区，今娄烦县境域属第二、六、八区和第五区的一部分。
1946年6月，静乐县第八区撤并入第六区，今娄烦县境域属静乐县的第二、六区和第五区的一部分。
1954年8月，静乐县改设3个区，今娄烦县境域属第二区和五区的一部分。
1956年4月，改区建制为乡建制，今娄烦县境域设有17个乡。
1971年5月，娄烦重建县，划入吕梁地区。
1972年4月改属太原市至今无变化。