秦始皇二十六年置定陶縣。《漢書·地理志》：“禹貢陶丘在縣西南，有陶邱亭。”縣名由此。據《說文解字》：“定，安也。”

1995年10月23日，撤銷孟海鄉、張灣鄉，設立孟海鎮、張灣鎮。

1996年，定陶縣面積846平方千米，人口約56.5萬人，轄6個鎮、13個鄉：定陶鎮、張灣鎮、冉堌鎮、孟海鎮、黃店鎮、陳集鎮、鄧集鄉、一千王鄉、力本屯鄉、馬集鄉、南王店鄉、田集鄉、王雙樓鄉、姑庵鄉、半堤鄉、保寧鄉、游集鄉、杜堂鄉、東王店鄉。縣政府駐定陶鎮。

2000年第五次人口普查，定陶縣常住總人口563352人，其中：定陶鎮77124人，張灣鎮26002人，冉堌鎮28496人，黃店鎮40442人，孟海鎮35557人，陳集鎮36722人，鄧集鄉28244人，一千王鄉16965人，力本屯鄉24618人，馬集鄉23015人，南王店鄉28781人，田集鄉25305人，王雙樓鄉18367人，姑庵鄉23943人，半堤鄉34623人，保寧鄉20029人，游集鄉18102人，杜堂鄉28130人，東王店鄉28887人。

2002年末，定陶縣轄7個鎮、4個鄉：定陶鎮、陳集鎮、冉堌鎮、張灣鎮、黃店鎮、孟海鎮、馬集鎮、仿山鄉、南王店鄉、半堤鄉、杜堂鄉。縣政府駐定陶鎮。

2010年，撤銷定陶鎮，設立天中街道、濱河街道；撤銷仿山鄉、半堤鄉，設立仿山鎮、半堤鎮。至此，全縣轄2個街道、8個鎮、2個鄉：天中街道、濱河街道、陳集鎮、冉堌鎮、張灣鎮、黃店鎮、孟海鎮、馬集鎮、仿山鎮、半堤鎮、南王店鄉、杜堂鄉。縣政府駐天中街道。

2010年第六次人口普查，定陶縣常住總人口565793人，其中：天中街道56495人，濱河街道57909人，陳集鎮57941人，冉固鎮75263人，張灣鎮44975人，黃店鎮60840人，孟海鎮35301人，馬集鎮45304人，仿山鎮46639人，半堤鎮34373人，南王店鄉24514人，杜堂鄉26239人。

2012年，撤銷杜堂鄉，設立杜堂鎮。2013年，撤銷南王店鄉，設立南王店鎮（魯政函民字[2013]43號）。調整后，全縣轄2個街道、10個鎮：天中街道、濱河街道、陳集鎮、冉堌鎮、張灣鎮、黃店鎮、孟海鎮、馬集鎮、仿山鎮、半堤鎮、杜堂鎮、南王店鎮。