漢為零陵、洮陽縣，隋并置湘源縣，五代相繼改為湘川縣、清湘縣，屬全州，明廢清湘縣入全州。民國初改全州為全縣。1935年將西延分出建資源縣。1949年11月17日全縣解放。1952年資源縣并入，1953年又分出資源縣。1959年改稱全州縣。1971年起屬桂林地區，1998年改隸屬桂林市。

1996年，全州縣面積4003平方千米，人口75萬余人。轄9個鎮、11個鄉（其中2個民族鄉）：全州鎮、石塘鎮、紹水鎮、廟頭鎮、才灣鎮、黃沙河鎮、文橋鎮、大西江鎮、龍水鎮、城郊鄉、枧塘鄉、永歲鄉、咸水鄉、鳳凰鄉、安和鄉、朝南鄉、兩河鄉、白寶鄉、東山瑤族鄉、蕉江瑤族鄉。縣政府駐全州鎮。

2000年第五次人口普查，全州縣總人口652963人。其中：全州鎮92556人，黃沙河鎮21383人，廟頭鎮22398人，文橋鎮41561人，大西河鎮29388人，龍水鎮42684人，才灣鎮44936人，紹水鎮44729人，石塘鎮37617人，永歲鄉32563人，枧塘鄉24767人，咸水鄉31402人，鳳凰鄉45688人，蕉江瑤族鄉14180人，安和鄉32841人，朝南鄉22703人，兩河鄉29045人，白寶鄉15043人，東山瑤族鄉27479人。

2003年，全縣轄9個鎮、10個鄉（其中2個民族鄉）：全州鎮、黃沙河鎮、廟頭鎮、文橋鎮、大西江鎮、龍水鎮、才灣鎮、紹水鎮、石塘鎮、永歲鄉、枧塘鄉、咸水鄉、鳳凰鄉、蕉江瑤族鄉、安和鄉、朝南鄉、兩河鄉、白寶鄉、東山瑤族鄉。

2005年7月5日，廣西壯族自治區政府（桂政函[2005]190號）同意撤銷朝南鄉，整建制并入石塘鎮，石塘鎮政府駐地不變。調整后，全州縣轄9個鎮、9個鄉（其中2個民族鄉）：全州鎮、黃沙河鎮、廟頭鎮、文橋鎮、大西江鎮、龍水鎮、才灣鎮、紹水鎮、石塘鎮、永歲鄉、枧塘鄉、咸水鄉、鳳凰鄉、蕉江瑤族鄉、安和鄉、兩河鄉、白寶鄉、東山瑤族鄉。