夏、商、周为瓯地。
春秋时期属越国,战国时入楚。
汉高祖时属闽越,惠帝三年(公元前192),至武帝建元三年(公元前138),属东瓯国,国都在今永嘉县瓯北镇江北,昭帝始元二年(公元前85),属会稽郡回浦县,章帝章和元年(公元87),为章安县东瓯乡,顺帝永和三年(138)析章安县东瓯乡置永宁县属会稽郡。
三国吴太平二年(257),改属临海郡永宁县。
东晋明帝太宁元年(323),分临海郡置永嘉郡,改属之。
隋炀帝大业元年(605),恢复永嘉郡。
唐高祖武德五年(622),废永嘉郡置东嘉州,隶括州总管府,析永嘉县之楠溪、西溪两乡置永宁县。
唐太宗贞观元年(627),废东嘉州重隶于括州,永宁并入永嘉县。
唐高宗上元元年(674),从括州析永嘉、安固两县置温州,治永嘉。
唐武后载初元年(689),析永嘉置乐成县后,永嘉县辖境历五代、宋、元、明、清不变。
民国37年(1948),温溪、石染、西岙3乡划给青田县。
1949年5月,永嘉县全境解放。以瓯江为界南置温州市,北置双溪县,治岩头镇。9月21日,双溪县复称永嘉县,移治枫林镇,翌年6月迁治罗浮龙桥,12月21日迁治温州市区九山。
1950年5月,将原属温州市属的梧埏、永强、三溪、藤桥4个区划归永嘉县。
1958年该4个乡重归温州市,永嘉县治迁至上塘镇。
1961年,青田县西岙、石染、上横3乡划归永嘉县。
2001年,七都镇划入温州市。