東漢興平二年（195年）孫策析諸暨水門村（亦作大門村）置漢寧縣，此為建縣之始。三國時改為吳寧縣【三國鼎立，兵禍連結。許德為人勇武多智，吳王征召為征商大將氓鎮守白峰關（今東陽白峰嶺），吳地賴以安寧，故取名為吳寧】。寶鼎元年（266年）分會稽西部置東陽郡，因郡在瀫水之東，金華山之陽，故名。

唐垂拱二年（686年）析義烏東故吳寧地置東陽縣，屬婺州。此為東陽縣名之始。元屬婺州路，明、清屬金華府。1939年于大盤山分置磐安縣。1988年5月，撤銷東陽縣，設立東陽市。

1996年，東陽市面積1379平方千米，人口約77萬人。轄22鎮4鄉：吳寧鎮、上盧鎮、六石鎮、懷魯鎮、李宅鎮、北江鎮、巍山鎮、虎鹿鎮、佐村鎮、歌山鎮、東陽江鎮、郭宅鎮、湖溪鎮、橫店鎮、馬宅鎮、三聯鎮、千祥鎮、防軍鎮、南馬鎮、大聯鎮、黃田畈鎮、畫溪鎮、宅口鄉、三單鄉、上村鄉、八達鄉。市政府駐吳寧鎮。

2000年第五次人口普查，東陽市總人口753094人。其中：吳寧鎮200754人，上盧鎮19235人，六石鎮31465人，懷魯鎮17328人，李宅鎮13726人，北江鎮27671人，巍山鎮43000人，虎鹿鎮26225人，歌山鎮10219人，佐村鎮9386人，東陽江鎮13849人，郭宅鎮13291人，湖溪鎮23940人，橫店鎮82009人，馬宅鎮21595人，三聯鎮22073人，千樣鎮20128人，防軍鎮21356人，南馬鎮42805人，大聯鎮20266黃田畈鎮29562人，畫溪鎮17456人，宅口鄉4838人，三單鄉9762人，上村鄉6366人，八達鄉4789人。

2001年11月16日，浙政函[2001]242號批復同意東陽市部分行政區劃調整：撤銷吳寧鎮、橫店鎮、上盧鎮、李宅鎮、大聯鎮建制，改由東陽市政府直轄并設立吳寧、橫店、南市、白云、江北、城東等6個街道辦事處，作為東陽市政府的派出機構：（1）吳寧街道辦事處：管理原吳寧鎮中部的東街等44居，定址青春路11號。（2）橫店街道辦事處：管理原橫店鎮的行政區域，共95村、13居，駐府前路16號（原橫店鎮政府駐地）。（3）南市街道辦事處：管理原吳寧鎮南部的高城等39村和原大聯鎮行政區域，共87村，暫駐吳寧街道大寺下居民區。（4）白云街道辦事處：管理原吳寧鎮西部的白云等20村、新城等14居，定址望江路2號。（5）江北街道辦事處：管理原吳寧鎮北部的亭塘等43村、高園下等3居及原上盧鎮行政區域，共83村、3居，初定藝海路北端。（6）城東街道辦事處：管理原吳寧鎮東部的單良等39村、馮家樓1居及原李宅鎮行政區域，共58村、1居，暫駐吳寧街道工人路90號。

2002年，東陽市轄6個街道、17個鎮、4個鄉，76個居民區、1219個行政村：吳寧街道、城東街道、南市街道、白云街道、江北街道、橫店街道、湖溪鎮、南馬鎮、六石鎮、虎鹿鎮、巍山鎮、馬宅鎮、千祥鎮、防軍鎮、北江鎮、懷魯鎮、三聯鎮、佐村鎮、郭宅鎮、歌山鎮、畫溪鎮、黃田畈鎮、東江鎮、三單鄉、上村鄉、八達鄉、宅口鄉。

2003年9月30日，浙政函[2003]151號批復，同意東陽市行政區劃調整：（1）撤銷北江鎮建制，與歌山鎮合并。調整后，歌山鎮轄78個村，鎮政府駐北江路1號（原北江鎮政府駐地）。（2）撤銷懷魯鎮建制，與巍山鎮合并。調整后，巍山鎮轄117個村、1個居委會，鎮政府駐地不變（巍山五村）。（3）撤銷宅口鄉、上村鄉建制，與佐村鎮合并。調整后，佐村鎮轄70個村，鎮政府駐地不變（佐村）。（4）撤銷八達鄉建制，與東陽江鎮合并。調整后，東陽江鎮轄60個村，鎮政府駐地不變（茜疇村）。（5）撤銷郭宅鎮建制，與湖溪鎮合并。調整后，湖溪鎮轄75個村，鎮政府駐地不變（湖溪村）。（6）撤銷三聯鎮建制，與千祥鎮合并。調整后，千祥鎮轄88個村，鎮政府駐地不變（千祥南路105號）。（7）撤銷防軍鎮建制，與南馬鎮合并。調整后，南馬鎮轄105個村，鎮政府駐地不變（泉府村）。（8）撤銷畫溪鎮、黃田畈鎮建制，合并設立畫水鎮。畫水鎮轄74個村，鎮政府駐黃田畈南路11號（原黃田畈鎮政府駐地）。（9）撤銷橫店街道建制，設立橫店鎮。橫店鎮轄67個村、41個居委會，鎮政府駐橫店府前路16號（原橫店街道辦事處駐地）。（10）撤銷六石鎮建制，其行政區域改由東陽市政府直轄。同時，在此區域內設立六石街道辦事處作為東陽市政府派出機構。六石街道管理67個村，辦事處駐六石北溪西路1號（原六石鎮政府駐地）。區劃調整后，東陽市轄歌山、巍山、虎鹿、佐村、東陽江、湖溪、橫店、馬宅、千祥、南馬、畫水11個鎮，三單1個鄉，城區設吳寧、南市、白云、江北、城東、六石6個街道。

2004年，東陽市進行了村（居）規模調整，由原來的1270個村（居），調整為392個村（居），村均人口2015人，村均區域面積4.44平方千米，人口最多的畫水鎮畫溪村有7679人。與上年相比，全市共減少鄉級建制10個，基層群眾自治組織874個。2004年末，東陽市轄6個街道、11個鎮、1個鄉，43個社區居委會、349個村委會，面積1739平方千米，人口密度456人/平方千米。

2005年末，東陽市面積1739平方千米。人口79.77萬人。轄6個街道、11個鎮、1個鄉：吳寧街道、南市街道、白云街道、江北街道、城東街道、六石街道；歌山鎮、巍山鎮、虎鹿鎮、佐村鎮、湖溪鎮、橫店鎮、馬宅鎮、千祥鎮、南馬鎮、畫水鎮、東陽江鎮；三單鄉。

2006年4月28日，《浙江省人民政府關于東陽市部分行政區劃調整的批復》（浙政函[2006]49號）同意：巍山鎮裘家嶺村劃歸六石街道辦事處。調整后的巍山鎮轄29個行政村、2個社區，鎮政府駐地不變（工人路1號）；六石街道管理1個社區、22個行政村，辦事處駐地不變（北溪西街1號）。南市街道辦事處馬山前、富賢塘、五官塘、金馬、聯盟等5個行政村劃歸橫店鎮。調整后的南市街道管理26個行政村，辦事處駐地不變（朝龍路1號）；橫店鎮轄11個行政村、10個社區，鎮政府駐地不變（府前路16號）。　5月25日，《金華市人民政府關于東陽市部分行政區劃調整的通知》（金政發[2006]84號）：根據《浙江省人民政府關于東陽市部分行政區劃調整的批復》（浙政函[2006]49號）精神，現就東陽市部分行政區劃調整有關問題通知如下： 一、將巍山鎮裘家嶺村劃歸六石街道辦事處。調整后，巍山鎮轄29個行政村，2個社區，鎮政府駐地不變（工人路1號）；六石街道管理22個行政村、1個社區，辦事處駐地不變（北溪西街1號）。 二、將南市街道辦事處馬山前、富賢塘、五官塘、金馬、聯盟等5個行政村劃歸橫店鎮。調整后，南市街道管理26個行政村，辦事處駐地不變（朝龍路1號）；橫店鎮轄11個行政村、10個社區，鎮政府駐地不變（府前路16號）。　5月29日，東陽市人民政府下發《關于我市部分行政區劃調整的通知》（東政發[2006]38號）。

2006年末，東陽市轄6個街道、11個鎮、1個鄉，19個社區、24個居民區、349個行政村。市政府駐行政中心。2012年末，全市總面積1747平方千米，總人口82.80萬人。