东周至秦归东胡。
汉至三国属鲜卑族。
晋至隋归契丹族。
唐属河北道松漠都督府辖。
五代十国复归契丹族据。
辽至北宋属上京道乌古部乌古敌烈统军司辖，金至南宋属金临潢府路东北路招讨司辖。
元为蒙古王公斡赤斤封地，属中书省宁昌路折连川辖。
明为蒙王兀良哈领地，清初仍为兀良哈领地，后封为扎萨克辅国公牧地，属哲里木盟郭尔罗斯前旗辖。
设吉林巡府，归东三省总督节制。光绪三十四年（1908年1月9日），东三省总督徐世昌等向清廷奏请，在吉林“省城之西郭尔罗斯所放蒙荒地，长春、洮南两府道，拟于适中之长岭子地方设知县一员，名曰长岭县”。十二日月二十六日，光绪御笔朱批会议政务处议复，增设“吉林省属长岭县”，“酌派设治委员先行试办”。设治初，“花翎四品顶戴准补双城厅通判，蒙荒行局总理兼任试办长岭县设治委员张呈泰，暂就伏龙泉原设蒙荒行局”，启用“长岭县设治委员之关防”任事理政。同年秋，将新安镇（原属农安县）以北新垦旗地，“并析农安县西境农家、农齐、农国3区置长岭县”。设治委员办公地点也由伏龙泉迁驻长岭子屯（今长岭镇）办公。在长岭子屯东头（今东门外道南）设临时衙署、临时监狱（均租用民房）。
宣统元年六月二十一日（1909年8月6日），撤销长岭县设治委员，开始启用木质的“长岭县之关防”印章，也就是正式设县。
民国二年（1913年），实行官制改革，长岭县划归吉林省西南路道尹管辖。三年（1914年6月），西南路改为吉长道，长岭县隶属吉长道管辖。八年（1919年）将11个乡改为11个区。十八年（1929年）2月25日，废除道级建制，长岭县直隶吉林省。十九年（1930年）遭涝灾后，将全县11个区缩变为8个区：一区（县城）、二区（流水坨子）、三区（太平山）、四区（利发盛）、五区（新安镇）、六区（七号即鲍家烧锅）、七区（北正镇）、八区（泰和镇）。二十七年（1938年1月），日伪政权实行街村制，全县8个区改划为一个街，16个村。三十年（1941年7月1日），四平省成立，长岭县划归四平省管辖，全县辖1街14村。
民国三十五年（1946年2月），长岭县建立了人民政府，隶属辽西省二专署。同年6月，辽西省改称辽吉省，长岭县改隶辽吉省二专署。三十六年（1947年），长岭县下辖9个区。三十七年（1948年7月），辽吉省改称辽北省，长岭县隶属辽北省二专署。
1949年4月，东北实行新区划，长岭县划归吉林省。
1956年，长岭县隶属吉林省白城专员公署（白城地区行政公署）。同年3月，保康划出。6月茂林划入。同时，县内撤销9个区，重建3个区、48个乡和4个乡级镇。
1957年5月，将3个区调整为5个区。
1958年2月，撤销5个区，将48个乡、4个镇调整合并为22个乡、2个镇。4月，将9个公社划为26个公社。
1962年5月，又分划出双龙、新风、七撮、海青等4个公社。
1964年7月，长岭镇、太平川先后改为镇建制。
1966年4月，朝阳公社划归农安县，巨宝山、三青山两个公社划入长岭县。
1983年12月，公社改为乡，生产大队改为村。全县共有29个乡和长岭、太平川2个镇。
1984年12月，巨宝山、前七号、新安镇、太平山4个乡改为镇。
1992年7月1日，建立松原市，长岭县划归松原市管辖。同年12月，北正镇、三青山、大兴3个乡改为镇。
1994年6月，又有利发盛、永久、流水3个乡改为镇。
