汉朝时,属幽州上谷郡,并于今县境内置涿鹿(因涿鹿山得名,治今矾山镇三堡),下落(治今涿鹿镇西)、潘(治今保岱)3县。
西晋时,改置广宁郡(治下落),仍置三县于原治,唯下落改称下洛。
北魏时,属燕州广宁郡,州、郡治下洛县。并改下洛县为广宁县,仍置涿鹿、潘县于故址。北魏末废潘县,北齐改置怀戎县。同时废广宁、涿鹿2县。
隋大业初废北燕州、改属涿郡,为怀戎县地。
唐代初属河北道妫州怀戎县。光启中改置新州(治永兴县)及永兴县(治今涿鹿镇)、矾山县(治涿鹿故城),隶属河东道新州。
辽时,属西京道奉圣州,置永兴、矾山2县。
金代属西京路德兴府,大安元年(1209年)改永兴县为德州县,仍置矾山县于故址。
元代时,属中书省上都路顺宁府,至元二年(1265年)省矾山县并入永兴县,属顺宁府保安州(治永兴县)。
明代时,属京师保安州(徙治今怀来县新保安)。
清初沿明制,仍为保安州(治今县城),属宣府镇;康熙三十二年(1693年),改属宣化府。
民国二年(1913年),改保安州为保安县,属于直隶省口北道。
民国5年(1916年),改为涿鹿县,仍属直隶省口北道。
民国九年(1920年),涿鹿县改属察哈尔省。
民国17年(1928年),改属直隶省。
民国十九年(1930年)口北道十县划为察哈尔省,涿鹿县又改属察哈尔省。
民国二十六年(1937年)7月7日,被日军侵占,属伪“察南自治政府”,民国二十七年(1938年)建立由中国共产党领导的宣(化)涿(鹿)怀(来)联合县,属平西专区。
民国二十八年(1939年)9月属伪“蒙疆联合自治政府”察南政厅,民国三十年(1941年)改为宣化县。
民国三十二年(1943年)建怀(来)涿(鹿)及蔚(县)涿(鹿)宣(化)二联合县,属北岳区第六专区。
民国三十四年(1945年)8月30日,共产党解放涿鹿县成立涿鹿县人民政府,属冀察区第十一专区,年底划归察哈尔省,属第五专区,同年增设涿鹿市,由省直辖。
民国三十五年(1946年)10月13日,国民党军队占领,涿鹿县同日成立国民党县政府。
民国三十六年(1947年)共产党重建蔚涿宣、宣涿怀二联合县,属察哈尔省第六专区。12月改属北岳区第六专区。
民国三十七年(1948年)撤销联合县,涿鹿县仍属北岳区第六专区。
民国三十八年(1949年)1月改属察哈尔省察南专区。
1949年10月1日中华人民共和国成立后,涿鹿县仍属察哈尔察南专区。
1952年察哈尔省建置撤销,涿鹿县划归河北省,属张家口专区。
1958年撤销涿鹿县,并入怀来县。
1961年以原辖区复置涿鹿县,仍属张家口专区。
1970年张家口专区改称张家口地区,涿鹿县属之。
1993年7月撤销张家口地区改属张家口市管辖。