秦孝公十二年（公元前350年）在今眉縣境始置武功縣，以武功山、武功水得名。今縣境在秦、漢時(shí)為斄縣、美陽、武功三縣地。王莽新朝天鳳二年（公元15年）改武功縣為新光縣，東漢初廢入眉縣，永平八年（65年）復(fù)置武功縣。北魏太和十一年（487年）改武功縣為美陽縣（在今咸陽市楊陵區(qū)），北周建德三年（574年）在中亭川（今武功鎮(zhèn)）復(fù)置武功縣，屬扶風(fēng)郡。

隋開皇三年（583年）屬雍州，大業(yè)三年（607年）屬京兆郡。唐武德三年（620年）析始平縣地于今長寧鄉(xiāng)置扶風(fēng)縣，在武功縣城兼置稷州；貞觀元年（627年）廢稷州及扶風(fēng)縣，武功縣改屬雍州；天授二年（691年）復(fù)置稷州，大足元年（701年）廢州；開元元年（713年）屬京兆府。五代后晉時(shí)置武功郡，后周改郡為縣。北宋政和八年（1118年）屬醴州。

金大定二十九年（1189年）因避金顯宗元恭名諱，更名武亭縣，屬乾州。蒙古至元元年（1264年）復(fù)名武功縣。1914年屬關(guān)中道。1928年直屬省。1949年屬咸陽分區(qū)。1950年屬寶雞專區(qū)。1956年直屬省。1958年并入興平縣，1961年9月復(fù)設(shè)武功縣，屬寶雞專區(qū)，縣治由武功鎮(zhèn)遷普集鎮(zhèn)。1968年屬寶雞地區(qū)。1983年10月屬咸陽市。

1996年，武功縣面積392平方千米，人口39.2萬人。轄3個(gè)鎮(zhèn)、12個(gè)鄉(xiāng)：普集鎮(zhèn)、武功鎮(zhèn)、小村鎮(zhèn)、游鳳鄉(xiāng)、蘇坊鄉(xiāng)、觀音堂鄉(xiāng)、長寧鄉(xiāng)、薛固鄉(xiāng)、普集街鄉(xiāng)、戴家鄉(xiāng)、貞元鄉(xiāng)、河道鄉(xiāng)、南仁鄉(xiāng)、大莊鄉(xiāng)、北營鄉(xiāng)。縣政府駐普集鎮(zhèn)。

1997年，游鳳鄉(xiāng)改為游鳳鎮(zhèn)，蘇坊鄉(xiāng)改為蘇坊鎮(zhèn)，貞元鄉(xiāng)改為貞元鎮(zhèn)，長寧鄉(xiāng)改為長寧鎮(zhèn)。？年，撤銷大莊鄉(xiāng)設(shè)立大莊鎮(zhèn)。調(diào)整后，武功縣轄8個(gè)鎮(zhèn)、7個(gè)鄉(xiāng)。

2000年第五次人口普查，武功縣常住總?cè)丝?89394人，其中：普集鎮(zhèn)22184人，蘇坊鎮(zhèn)27313人，武功鎮(zhèn)42401人，游風(fēng)鎮(zhèn)22939人，貞元鎮(zhèn)32365人，長寧鎮(zhèn)27509人，小村鎮(zhèn)15165人，大莊鎮(zhèn)26683人，代家鄉(xiāng)27793人，河道鄉(xiāng)25126人，南仁鄉(xiāng)23612人，觀音堂鄉(xiāng)14998人，北營鄉(xiāng)29670人，薛固鄉(xiāng)25563人，普集街鄉(xiāng)26073人。

2001年，撤銷北營鄉(xiāng)并入普集鎮(zhèn)，撤銷薛固鄉(xiāng)并入小村鎮(zhèn)，撤銷觀音堂鄉(xiāng)并入大莊鎮(zhèn)。調(diào)整后，武功縣轄8個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)鄉(xiāng)：普集鎮(zhèn)、蘇坊鎮(zhèn)、武功鎮(zhèn)、游風(fēng)鎮(zhèn)、貞元鎮(zhèn)、長寧鎮(zhèn)、小村鎮(zhèn)、大莊鎮(zhèn)、代（戴）家鄉(xiāng)、河道鄉(xiāng)、南仁鄉(xiāng)、普集街鄉(xiāng)。

2006年，全縣總面積391平方千米，總?cè)丝?2.01萬人。轄游風(fēng)、蘇坊、武功、貞元、長寧、大莊、普集、小村8個(gè)鎮(zhèn)，戴家、河道、南仁、普集街4個(gè)鄉(xiāng)，212個(gè)行政村，6個(gè)社區(qū)。

2010年第六次人口普查，武功縣常住總?cè)丝?11312人，其中：普集鎮(zhèn)64739人，蘇坊鎮(zhèn)26829人，武功鎮(zhèn)43512人，游風(fēng)鎮(zhèn)19077人，貞元鎮(zhèn)34178人，長寧鎮(zhèn)31702人，小村鎮(zhèn)42122人，大莊鎮(zhèn)42074人，代家鄉(xiāng)28568人，河道鄉(xiāng)26243人，南仁鄉(xiāng)22725人，普集街鄉(xiāng)29543人。

2011年，撤銷南仁鄉(xiāng)并入普集鎮(zhèn)，撤銷代家鄉(xiāng)并入貞元鎮(zhèn)，撤銷河道鄉(xiāng)并入長寧鎮(zhèn)，撤銷普集街鄉(xiāng)并入小村鎮(zhèn)。調(diào)整后，武功縣轄8個(gè)鎮(zhèn)：普集鎮(zhèn)、蘇坊鎮(zhèn)、武功鎮(zhèn)、游風(fēng)鎮(zhèn)、貞元鎮(zhèn)、長寧鎮(zhèn)、小村鎮(zhèn)、大莊鎮(zhèn)。

2012年末，武功縣面積392.1平方千米，戶籍人口458340人，常住人口41.47萬人。2013年末，武功縣轄8個(gè)鎮(zhèn)，共有6個(gè)社區(qū)、212個(gè)行政村，縣政府駐普集鎮(zhèn)。

2015年，撤銷普集鎮(zhèn)，設(shè)立普集街道。調(diào)整后，全縣轄1個(gè)街道、7個(gè)鎮(zhèn)。