自夏至周,兰溪都在越地,春秋时属越国,战国时属楚国。秦实行郡县制,兰溪地属会稽郡之乌伤县,西汉因之。
东汉初平三年(192),分乌伤县西南置长山县,兰溪地属长山县。
三国吴在此设三河戊,吴宝鼎元年(266),于长山设置东阳郡,兰溪属东阳郡长山县。
隋开皇十八年(598),改长山为金华县,兰溪属金华县。
唐咸亨五年(公元674年)建兰溪县,元元贞元年(公元1295年)升为兰溪州。
大历十三年(778)升为紧县。
宋熙宁六年(1073)升为望县。
元元贞元年(1295)升为属州(不辖县的州),仍属婺州。
明洪武三年(1370)复为县,属金华府。清因之。
民国元年(1912)兰溪定为一等县。
民国3年(1914)废府设金华道,辖金、衢、严3府19县,道尹驻兰溪。5年(1916)移驻衢县。
民国22年(1933)9月置兰溪实验县。
民国23年(1934)8月设兰溪区行政督察专员公署,辖金华府8县及建德、桐庐、分水共11县。
民国26年(1937)撤实验县复为普通县,兰溪区改称第四专区,驻地迁金华。
1949年兰溪解放,建立人民政权。
1949年11月划城区置兰溪市(县级,浙江唯一一个),翌年又撤市并入县,并改兰豀为兰溪。
1985年5月15日国务院批准撤兰溪县建兰溪市(县级),兰溪是浙江省第一个县级市。