明屬安氏土司轄地，清雍正十一年（1733）置水城廳，因春夏水拱城垣，故名。一說縣因水城河而得名。1913年置水城縣。1966年12月析設水城特區，1970年縣與特區合并稱水城特區。后又改水城縣，1979年復置水城特區。1987年復改縣。2003年5月20日，民政部批準（民函[2003]99號）同意水城縣政府駐地由六盤水市鐘山區黃土坡街道辦事處遷至水城縣濫壩鎮。
1996年，水城縣轄1個鎮、3個鄉、29個民族鄉：濫壩鎮、阿戛鄉、鹽井鄉、蟠龍鄉、坪寨彝族鄉、勺米彝族苗族鄉、比德苗族彝族鄉、化樂苗族彝族鄉、董地苗族彝族鄉、陡箐苗族彝族鄉、南開苗族彝族鄉、保華苗族彝族鄉、青林苗族彝族鄉、金盆苗族彝族鄉、木果彝族苗族鄉、發箐苗族彝族鄉、紙廠彝族鄉、玉舍彝族苗族鄉、新街彝族苗族布依族鄉、野鐘苗族彝族布依族鄉、都格布依族苗族彝族鄉、楊梅彝族苗族回族鄉、果布戛彝族苗族布依族鄉、發耳布依族苗族彝族鄉、雞場布依族彝族苗族鄉、龍場苗族白族彝族鄉、營盤苗族彝族白族鄉、順場苗族彝族布依族鄉、花戛苗族布依族彝族鄉、米籮布依族苗族彝族鄉、猴場苗族布依族鄉、紅巖布依族彝族苗族鄉、雙戛彝族鄉。縣政府駐六盤水市鐘山區內。
2000年第五次人口普查，水城縣總人口678228人，其中：濫壩鎮24926人，陡箐苗族彝族鄉20813人，董地苗族彝族鄉15984人，比德苗族彝族鄉24753人，化樂苗族彝族鄉24401人，南開苗族彝族鄉36613人，保華苗族彝族鄉21097人，青林苗族彝族鄉15568人，金盆苗族彝族鄉21593人，木果彝族苗族鄉30705人，發箐苗族彝族鄉8582人，雙戛彝族鄉8894人，玉舍彝族苗族鄉32782人，紙廠彝族鄉10894人，勺米彝族苗族鄉18389人，坪寨彝族鄉9900人，發耳布依族苗族彝族鄉33699人，都格布依族苗族彝族鄉24803人，雞場布依族苗族彝族鄉23484人，龍場苗族白族彝族鄉18918人，營盤苗族彝族白族鄉17872人，順場苗族彝族布依族鄉18399人，花戛苗族布依族彝族鄉16067人，楊梅彝族苗族回族鄉21824人，新街彝族苗族布依族鄉11907人，野鐘苗族彝族布依族鄉16592人，果布戛彝族苗族布依族鄉14114人，阿戛鄉26896人，鹽井鄉18013人，米蘿布依族苗族彝族鄉26018人，蟠龍鄉31381人，猴場苗族布依族鄉17129人，紅巖布依族彝族苗族鄉15218人。
2003年末，水城縣總人口74.85萬人，其中少數民族人口30.38萬人；非農業人口1.32萬人。轄1個鎮、32個鄉（其中29個民族鄉），1個經濟開發區，486個村委會。
2007年末，水城縣總面積3584千米，總人口77.18萬人，轄1個鎮、32個鄉（其中29個民族鄉），313個行政村、1個居委會。
2010年第六次人口普查，水城縣常住總人口704615人，其中：濫壩鎮46948人，董地鄉18758人，陸箐鄉19563人，比德鄉24793人，化樂鄉24429人，南開鄉39391人，青林鄉14807人，保華鄉21836人，金盆鄉25005人，木果鄉32554人，發箐鄉8684人，雙戛鄉10162人，玉舍鄉33787人，勺米鄉22688人，紙廠鄉10880人，坪寨鄉8199人，發耳鄉37729人，都格鄉23314人，雞場鄉23311人，龍場鄉16718人，營盤鄉17333人，順場鄉16769人，花戛鄉13344人，楊梅鄉23027人，新街鄉10185人，野鐘鄉16015人，果布戛鄉12400人，米籮鄉23453人，阿戛鄉28612人，鹽井鄉18996人，蟠龍鄉32963人，猴場鄉15528人，紅巖鄉12434人。2010年末，水城縣常住人口70.52萬人。
2011年末，水城縣面積3593平方千米，常住人口70.29萬人，戶籍人口83.34萬人（一說，總人口83.5萬人，其中少數民族36萬人，非農業人口2.8萬人）。轄1個鎮、32個鄉（其中29個民族鄉）：濫壩鎮、董地苗族彝族鄉、陡箐苗族彝族鄉、比德苗族彝族鄉、化樂苗族彝族鄉、南開苗族彝族鄉、青林苗族彝族鄉、保華苗族彝族鄉、金盆苗族彝族鄉、木果彝族苗族鄉、發箐苗族彝族鄉、雙戛彝族鄉、玉舍彝族苗族鄉、勺米彝族苗族鄉、紙廠彝族鄉、坪寨彝族鄉、發耳布依族苗族彝族鄉、都格布依族苗族彝族鄉、雞場布依族彝族苗族鄉、龍場苗族白族彝族鄉、營盤苗族彝族白族鄉、順場苗族彝族布依族鄉、花戛苗族布依族彝族鄉、楊梅彝族苗族回族鄉、新街彝族苗族布依族鄉、野鐘苗族彝族布依族鄉、果布戛彝族苗族布依族鄉、米籮布依族苗族彝族鄉、阿戛鄉、鹽井鄉、蟠龍鄉、猴場苗族布依族鄉、紅巖布依族彝族苗族鄉。共有5個居委會、307個行政村。
2012年，省政府（黔府函[2012]261號）批復同意：撤銷阿戛鄉，設置阿戛鎮，鎮政府駐阿戛村；撤銷蟠龍鄉，設置蟠龍鎮，鎮政府駐蟠龍村；撤銷玉舍彝族苗族鄉，設置玉舍鎮，鎮政府駐玉舍村；撤銷發耳布依族苗族彝族鄉，設置發耳鎮，鎮政府駐大寨村。同年，省政府（黔府函[2012]326號）批復同意：撤銷都格布依苗族彝族鄉，設置都格鎮，鎮政府駐都格村；撤銷雞場布依苗族彝族鄉，設置雞場鎮，鎮政府駐雞場村；撤銷勺米彝族苗族鄉，設置勺米鎮，鎮政府駐范家寨村；撤銷化樂苗族彝族鄉，設置化樂鎮，鎮政府駐五星村。
2013年2月22日，省政府（黔府函[2013]29號）批復同意：撤銷木果彝族苗族鄉，設置木果鎮，鎮政府駐雙河村；撤銷比德苗族彝族鄉，設置比德鎮，鎮政府駐比德村；撤銷保華彝族苗族鄉，設置保華鎮，鎮政府駐加河村。5月21日，貴州省政府批復同意將鐘山區老鷹山鎮整建制劃歸水城縣管轄（黔府函[2013]105號），將水城縣雙戛彝族鄉整建制劃歸鐘山區管轄（黔府函[2013]106號），老鷹山鎮、雙戛彝族鄉行政區域和政府駐地不變，鐘山區、水城縣行政區域界線做相應變更。
2013年末，水城縣轄13個鎮、20個鄉（其中19個民族鄉）：濫壩鎮、阿戛鎮、蟠龍鎮、玉舍鎮、發耳鎮、都格鎮、雞場鎮、勺米鎮、化樂鎮、木果鎮、比德鎮、保華鎮、老鷹山鎮、陡箐苗族彝族鄉、董地苗族彝族鄉、南開苗族彝族鄉、青林苗族彝族鄉、金盆苗族彝族鄉、發箐苗族彝族鄉、紙廠彝族鄉、坪寨彝族鄉、龍場苗族白族彝族鄉、營盤苗族彝族白族鄉、順場苗族彝族布依族鄉、花戛苗族布依族彝族鄉、楊梅彝族苗族回族鄉、新街彝族苗族布依族鄉、野鐘苗族彝族布依族鄉、果布戛彝族苗族布依族鄉、鹽井鄉、米籮布依族苗族彝族鄉、猴場苗族布依族鄉、紅巖布依族彝族苗族鄉。
2015年6月4日，省政府（黔府函[2015]129號）批復同意水城縣撤銷玉舍鎮、濫壩鎮、老鷹山鎮、保華鎮、阿戛鎮、鹽井鄉、發箐苗族彝族鄉、陡箐苗族彝族鄉、紅巖布依族彝族苗族鄉、紙廠彝族鄉、董地苗族彝族鄉、米籮布依族苗族彝族鄉，設置新保華鎮、阿戛鎮、玉舍鎮、陡箐鎮、米籮鎮、尖山街道、雙水街道、老鷹山街道、董地街道：保華鎮轄原保華鎮、發箐苗族彝族鄉地域，鎮政府駐阿勒河居委會；阿戛鎮轄原阿戛鎮、鹽井鄉地域，鎮政府駐阿戛居委會；玉舍鎮轄原玉舍鎮、紙廠彝族鄉地域，鎮政府駐玉舍居委會；陡箐鎮轄原陡箐苗族彝族鄉、紅巖布依族彝族苗族鄉地域，鎮政府駐陡箐村；米籮鎮轄原米籮布依族苗族彝族鄉地域，鎮政府駐米籮村；尖山街道轄原濫壩鎮尖山村、白膩村、滴水巖村和法都村（一組、二組、三組、四組）地域，街道辦事處駐尖山村；雙水街道轄原濫壩鎮廣場社區、雙水社區、黃家橋社區、小山社區、朝陽社區和法都村（丫口組、龍井組、大橋組、黃家寨組、木房組）、以朵村、嚴家寨村、白泥村、紅山村、付家營村地域，街道辦事處駐小山社區；老鷹山街道轄原老鷹山鎮地域，街道辦事處駐石河村；董地街道轄原董地苗族彝族鄉地域，街道辦事處駐文閣村。調整后，水城縣轄4個街道、13個鎮、13個民族鄉：尖山街道、雙水街道、老鷹山街道、董地街道、保華鎮、阿戛鎮、陡箐鎮、米籮鎮、雞場鎮、發耳鎮、都格鎮、勺米鎮、玉舍鎮、木果鎮、化樂鎮、比德鎮、蟠龍鎮、楊梅彝族苗族回族鄉、新街彝族苗族布依族鄉、南開苗族彝族鄉、青林苗族彝族鄉、龍場苗族白族彝族鄉、營盤苗族彝族白族鄉、野鐘苗族彝族布依族鄉、果布戛彝族苗族布依族鄉、猴場苗族布依族鄉、金盆苗族彝族鄉、坪寨彝族鄉、花戛苗族布依族彝族鄉、順場苗族彝族布依族鄉。