縣因“周圍皆山，中垣如曲”，故名。據(jù)《垣曲縣志》，垣指王屋山，山形如垣（按，垣指黃土高原地形，意為陡峭的山上平地），曲指河曲，縣當黃河九曲之一，因稱垣曲。“垣”始于商、周，戰(zhàn)國時為魏國王垣邑。秦于今新城東南30千米古城鎮(zhèn)西置垣縣，屬河東郡。前秦皇始三年（353）僑置幽州，故治在今古城鎮(zhèn)東南，后徙廢。
　　北魏皇興四年（470）改白水縣，于縣置邵上郡，徙治今古城鎮(zhèn)。孝昌年間于今新城南8千米清廉村置清廉縣，屬邵上郡；旋改邵上郡為邵郡。西魏大統(tǒng)十六年（550）于今縣境置邵州，尋廢。北周于今古城鎮(zhèn)東置蒲原縣，屬邵郡。明帝二年（558）復置邵州。武成元年（559）白水縣改亳城縣。隋大業(yè)三年（607）改垣縣，以清廉、蒲原2縣廢入；同時廢邵州及邵郡，縣改屬絳郡。義寧元年（617）于今古城鎮(zhèn)西北5千米下亳城村復置亳城縣，屬絳州。同年于垣縣置邵原郡。
　　唐武德元年（618）復置清廉縣，改邵原郡為邵州。二年于今古城鎮(zhèn)東置長泉縣，屬懷州，尋廢。五年亳城縣廢入垣縣。九年廢清廉縣及邵州，垣縣先后屬絳、洛、陜諸州，終屬絳州。宋垣縣改垣曲縣，屬絳州絳郡。金興定初年屬晉安府，四年（1220）割屬翼州。蒙古至元二年（1265）垣曲縣廢入絳縣，十六年復置，還屬絳州。清雍正二年（1724）改屬解州，八年復屬絳州。
　　民國初年廢州，縣屬河東道，道廢后直屬省。1943年析置垣南縣，屬太岳行署三專署，后廢。1949年屬晉南區(qū)運城分區(qū)，隸陜甘寧邊區(qū)。后復歸山西省，屬運城專區(qū)。1954年屬晉南專區(qū)。1958年徙治劉張鎮(zhèn)（即今新城鎮(zhèn)）。1967年屬晉南地區(qū)。1970年屬運城地區(qū)。2000年屬地級運城市。
　　1997年，垣曲縣轄5個鎮(zhèn)、12個鄉(xiāng)：新城鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)、同善鎮(zhèn)、王茅鎮(zhèn)、毛家灣鎮(zhèn)、皋落鄉(xiāng)、長直鄉(xiāng)、華峰鄉(xiāng)、陳堡鄉(xiāng)、譚家鄉(xiāng)、望仙鄉(xiāng)、歷山鄉(xiāng)、解峪鄉(xiāng)、安窩鄉(xiāng)、英言鄉(xiāng)、蒲掌鄉(xiāng)、窯頭鄉(xiāng)，
　　2000年第五次人口普查，垣曲縣總?cè)丝?19371人，其中：新城鎮(zhèn)66419人，同善鎮(zhèn)10680人，古城鎮(zhèn)15867人，王茅鎮(zhèn)8465人，毛家鎮(zhèn)12378人，窯頭鄉(xiāng)3130人，蒲掌鄉(xiāng)12437人，英言鄉(xiāng)16956人，譚家鄉(xiāng)10810人，歷山鄉(xiāng)1281人，望仙鄉(xiāng)1377人，安窩鄉(xiāng)3293人，解峪鄉(xiāng)3907人，陳堡鄉(xiāng)9182人，華峰鄉(xiāng)10226人，長直鄉(xiāng)12591人，皋落鄉(xiāng)20372人。
　　2001年區(qū)劃調(diào)整后，全縣轄5個鎮(zhèn)、6個鄉(xiāng)：新城鎮(zhèn)、歷山鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)、王茅鎮(zhèn)、毛家鎮(zhèn)、蒲掌鄉(xiāng)、英言鄉(xiāng)、解峪鄉(xiāng)、華峰鄉(xiāng)、長直鄉(xiāng)、皋落鄉(xiāng)�？h政府駐新城鎮(zhèn)。