縣名系取漢代稒陽縣為名。清朝時北屬茂明安旗，西南屬烏拉特東公旗。民國八年（1919年）設固陽設治局。民國十五年（1926年）改設固陽縣，隸屬綏遠省。1950年成立固陽縣人民政府。

1958年，國務院批準撤銷固陽縣，設立包頭市固陽區。1961年，以1958年撤銷并入包頭市的原固陽縣轄區復設固陽縣（駐固陽城關鎮）。1963年，劃歸烏蘭察布盟。1971年，劃歸包頭市管轄。

1996年?，固陽縣面積5554方千米，人口22.6萬人。轄2鎮1蘇木14鄉：金山鎮、西斗鋪鎮、吉忽倫圖蘇木、忽雞溝鄉、公益民鄉、大廟鄉、白靈淖鄉、銀號鄉、壩梁鄉、卜塔亥鄉、新建鄉、下濕壕鄉、紅泥井鄉、九分子鄉、東公此老鄉、東勝永鄉、興順西鄉。縣政府駐金山鎮。

2000年第五次人口普查，固陽縣總人口170643人，其中：金山鎮33638人，西斗鋪鎮8463人，九分子鄉14134人，東勝永鄉4997人，公益民鄉13984人，忽雞溝鄉3656人，新建鄉13313人，下濕壕鄉12794人，大廟鄉4677人，銀號鄉10599人，東公此老鄉5132人，卜塔亥鄉8058人，百靈淖鄉10226人，興順西鄉11979人，紅泥井鄉10479人，壩梁鄉4514人。

2001年，將2鎮14鄉調整為2鎮10鄉：撤銷東公此老鄉，并入卜塔亥鄉；撤銷公益民鄉，并入忽雞溝鄉；撤銷東勝永鄉，并入九份子鄉；撤銷壩梁鄉，并入西斗鋪鎮。調整后，固陽縣轄2個鎮、10個鄉：金山鎮、西斗鋪鎮、九分子鄉、忽雞溝鄉、新建鄉、下濕壕鄉、大廟鄉、銀號鄉、卜塔亥鄉、白靈淖鄉、興順西鄉、紅泥井鄉。

2006年，全縣總面積4970平方千米。總人口212936人，其中農業人口167026人。轄6個鎮、104個行政村、11個居委會，1001個村民小組。

2009年，全縣總面積5025平方千米。總人口21.4萬人，其中農業人口17.7萬人。轄6個鎮，104個行政村、11個居委會，986個自然村。