漢時屬雁門郡武州地。……唐末置武州，故治在今城關北15千米大武州村。又置遮虜軍，故治在今城關西北20千米五王城村，后廢。五代唐改武州為毅州。宋為嵐州嵐谷地。遼重熙九年（1040）復為武州，兼置神武縣為州治，隸西京道。宋宣和五年（1123）歸宋，隸云中路。尋入金，廢神武縣入武州，隸西京路。

元改隸大同路。明洪武初年廢。洪武七年設鎮西衛。嘉靖十六年（1537）建五寨堡，以堡轄東、西、南、北、中5大牧寨而得名。清雍正三年（1725）升堡為縣，屬寧武府。民國初年廢府，縣改屬雁門道，道廢后直屬省。

1949年屬興縣專區。1952年屬忻縣專區。1958年以岢嵐縣及神池縣之一部并入，屬晉北專區。1961年岢嵐、神池2縣析出，復屬忻縣專區。1967年屬忻縣地區。1983年屬忻州地區。2000年屬地級忻州市。

1997年，五寨縣轄3鎮15鄉：城關鎮、三岔鎮、小河頭鎮、前所鄉、經堂寺鄉、孫家坪鄉、梁家坪鄉、黃土坡鄉、杏嶺子鄉、劉家圪臺鄉、胡會鄉、李家坪鄉、新寨鄉、韓家樓鄉、下鹿角鄉、白草莊鄉、東秀莊鄉、李莊鄉。縣政府駐城關鎮。

2000年第五次人口普查，全縣總人口108651人，其中：城關鎮33463人，小河頭鎮5146人，三岔鎮11067人，前所鄉10462人，李家坪鄉5022人，經堂寺鄉937人，黃土坡鄉1258人，孫家坪鄉4561人，梁家坪鄉3337人，胡會鄉6855人，新寨鄉6070人，韓家樓鄉5467人，李莊鄉1443人，劉臺鄉2264人，下鹿角鄉2239人，白草莊鄉1822人，東秀莊鄉4500人，杏嶺子鄉2738人。

2001年區劃調整后，全縣轄3個鎮、9個鄉：硯城鎮、小河頭鎮、三岔鎮、前所鄉、李家坪鄉、孫家坪鄉、梁家坪鄉、胡會鄉、新寨鄉、韓家樓鄉、東秀莊鄉、杏嶺子鄉。縣政府駐硯城鎮。