旧石器时代，靖边县境内就有先民繁衍、生息。
约在公元前16～7世纪，靖边县域为少数民族狁聚居的地方。
春秋时，县域为少数民族白翟所居。周敬王八年（前512），晋人灭翟，直到周烈王七年（前369），县域一直属晋。晋灭后，属魏。魏惠王后元五年（前330），魏秦雕阴之战后，魏将上郡15县献于秦，今县境归秦。
秦统一六国（前221）后，县域属上郡。
汉时，县域置上郡奢延县。西汉时，隶属朔方剌史部；东汉时改属并州剌史部。
三国西晋时县境为羌胡所据。
东晋、十六国时，县境先后为后赵、前秦、后秦所据。东晋义熙三年（407），后秦赫连勃勃拥兵自立，占据上郡，建大夏国，并于义熙九至十四年（413～418）在今县境北部筑都统万城（今红墩涧乡白城子）。
南北朝时，北魏于始光四年（427）灭掉大夏，于神四年（431）建立统万镇，太平真君七年（446）设岩绿县，太和十一年（487）改置夏州，县域分属化政郡、阐熙郡，其西部属山鹿县。北周保定四年（564）东部设宁朔县（治所在今杨桥畔），属弘化郡辖。
隋开皇元年（581），撤弘化郡复设夏州，三年（583），改夏州为朔方郡，撤山鹿县，辖地并入长泽县。县域分属朔方郡长泽、岩绿、宁朔县。恭帝义宁元年（617），梁师都在夏州建立梁国，县域属梁。
唐武德二年（619）宁朔县归唐。六年（623），在宁朔置南夏州。贞观二年（628），消灭梁师都，复改弘化郡为夏州，撤南夏州与宁朔县，并将岩绿县改为朔方县。贞观五年（631）复设宁朔县，长安二年（702）又撤。开元四年（716）再设，九年（721）再撤。不久又设。
五代十国时废道建置。后梁、后唐、后晋、后汉、后周沿袭唐建置，县境属夏州朔方、宁朔、长泽3县。
宋时，县域为北宋、西夏反复争夺之地，初属宋，后长期分属西夏夏州、龙州、洪州、宥州。
元时，县域属陕西行中书省延安路。
明洪武六年（1373），设靖边卫，是年又设靖边道。
明成化三年（1467），设靖边营。
清康熙元年（1662），撤靖边道，原所辖营、堡统归榆林道管辖，同时设靖边所。
雍正九年（1731），置靖边县，隶属榆林府。
乾隆八年（1743），靖边县改属延安府管辖。以新城堡为县城：“东与怀远县清平堡接壤，一百二十里；西与定边县柳树涧接壤，一百二十里；南与保安县牛头坡接壤，一百一十里；北至边墙十里”（乾隆手抄本《靖边县志稿》）。
光绪年间（1875～1908），镇靖堡为县城：“东至崔家畔一百里，与怀远县之狄青原接界；西至二道渠一百一十里，与定边县之茶店圾接界；南至黄花池滩二百一十里，与保安县之柳沟接界；北门外即边墙，出口至四朴树六十里，与怀远县之本塔儿梁接界；东南至沈家园子八十里，与安塞县之平桥接界；西南至阔阔川二百一十里，与定边县之侯家岔、甘肃省安化县之乱石头接界；东北至毛乌素六十里，与怀远县之许家沙畔接界；西北至史家地坑一百一十里，与定边县之二十里塘接界。计东西广二百一十里，南北袤
二百七十里”（光绪本《靖边县志》）。
中华民国元年（1912），设榆林道，靖边归榆林道管辖。
民国二十四年（1935）五月二十八日，刘志丹率红军打开县城镇靖，民国靖边县政府迁往柠条梁，占据今柠条梁镇全部，东坑乡大部，三岔渠乡与龙州乡部分村庄，共设3乡8保147甲。
同年四月，中国共产党领导下的陕甘边苏维埃政府在县西部桃梨坬成立了靖边县苏维埃政府（习惯称西靖边）。十月后，归陕北省苏维埃政府领导。八月，在中国共产党西北工作委员会和陕北工农民主政府的领导下，于青阳岔也成立了靖边县苏维埃政府（习惯称东靖边），后归陕北省委和陕北省苏维埃政府领导。
民国二十六年（1937）八月。陕甘宁边区党委决定将横山县苏维埃政府和东、西靖边县苏维埃政府合并为靖横县苏维埃政府。十月，横山中心县成立后，又设靖边县。是年，靖边县划归三边分区督察专员公署管辖。
民国三十年（1941），陕甘宁边区政府将原来23个县调为29个县、市。靖边县为陕甘宁边区政府直属县。
解放战争时期，靖边县属陕甘宁边区三边分区管辖。
民国三十八年（1949）七月，三边分区撤销，靖边县由延安分区管辖。
民国三十一年（1942）六月，吴旗县成立后，三边分区将靖边县的凤凰、罗涧两区划给吴旗。
1949年吴旗县撤销，凤凰、罗涧两区划归靖边。
1950年吴旗县恢复，上述二区又划给吴旗。
1950～1968年，靖边县隶属榆林分区专员公署。
1968～1979年，靖边县隶属榆林地区革命委员会。
1979年至2010年，靖边县隶属榆林地区行政公署。
