西汉初年，匈奴崛起北方，占据河西，县境为匈奴浑邪王属地。西汉武帝时，河西走廊纳入汉王朝版图。武帝元鼎六年（前111），在今县境设表是县，周围分设乐涫、会水、绥弥等县，均属酒泉郡。今高台县，为汉表是县全部，乐涫、绥弥县的一部。
后汉改表是为表氏（是、氏古通用）。灵帝光和三年（180），表氏地震，县易处，其址亦无考。
东晋、十六国时期，高台一带先后为前凉、前秦、后凉、北凉、西凉等割据政权统治。东晋咸康元年（335）。前凉张骏在今骆驼城地置建康郡，领乐涫一县。前秦建元十二年（376），表氏县、建康郡属前秦。淝水之战后，属后凉。后凉龙飞二年（397），卢水胡人沮渠男成自乐涫进逼建康，推建康太守段业为主，称凉州牧、建康公，建立北凉。庚子元年（400）敦煌太守李暠建西凉，占据张掖以西。北凉玄始十年（421），沮渠蒙逊灭西凉，表氏、乐涫仍属北凉。
河西自后凉始，长期战乱不已，至后周时，已地是旷人稀，一片荒凉。后固废建康郡入张掖县。后魏太武帝平沮渠茂虔改乐涫县为戍，隶属敦煌镇。孝文帝时复置乐涫县。
隋改县为镇，旋废。表氏县隋初亦废。
唐武德二年（619），于乐涫故城置福禄县隶肃州。辖地包括今骆驼城以西及酒泉县地，其东属张掖县。证圣元年（695），王孝杰以甘、肃二州相距迥远，在建康故城置建康军，隶属河西节度使（驻凉州），天宝后废。“安史之乱”后，河西空虚，吐蓄乘虚而入，代宗广德年间，福禄县废。大中2年（848），张议潮收复河西四郡归唐，后为回鹘所有。
宋时为西夏地。
元代属甘州路总管府。
明代，设高台、镇夷二守御千户所，隶属陕西行都指挥使司。洪武五年（1372），右副将军冯胜率军平定河西，在今县城地筑堡，置高台站，隶属甘肃卫。洪武二十五年（1392），甘肃卫裁革，高台站隶属甘
州中卫。洪武二十九年（1396），又在附近设哨马营。洪武三十年（1397），将哨马营扩建，置镇夷守御千户所，隶属陕西行都司。建文二年（1400）裁革，永乐元年（1403）复置。景泰七年（1456），改高台站为守御千户所，隶属陕西行都司。
清顺治、康熙间因明制，高台、镇夷二所并存。雍正三年（1725），废除卫所制，改设府县。高台、镇夷二所合并为高台县，隶属甘州府，治所设今县城地。雍正七年（1729）改属直隶肃州。
民国元年（1912），肃州、安西二直隶州合并为安肃道，高台县遂隶属安肃道。
民国十六年（1927），隶属安肃区。
民国二十五年（1936），隶属甘肃省第七行政督察区。
2005年2月，正远乡并入巷道乡，盐池乡并入罗城乡，红崖子乡并入新坝乡。调整后，全县辖3个镇、6个乡：城关镇、宣化镇、南华镇、巷道乡、黑泉乡、罗城乡、合黎乡、骆驼城乡、新坝乡。
