秦為西城縣地，西漢為長利縣地。西晉太康元年（280年）于今老縣街東南以上廉水為名置上廉縣（地域包括今平利、鎮坪縣及嵐皋縣部分鄉鎮），屬房州上廉郡。南朝宋初分上廉增設吉陽，大明年間省上廉縣轄地并入吉陽縣。齊復置上廉縣，先屬新興郡，后屬上庸郡；梁屬新興郡。西魏廢帝元年（552年），改上廉為吉安縣，屬安康郡。北周天和四年（569年）吉安縣治遷西城（今安康）。隋大業三年（607年），改吉安為金川縣，屬金州西城郡。
唐武德元年（618年），劃金川縣東南（今平利縣、鎮坪縣及嵐皋縣花里鎮），在上廉故城（今老縣街南），以平利川名置平利縣，屬金州；八年遷治今老縣街。大歷六年（771年）廢，并入西城縣。長慶年初，復置平利縣。北宋熙寧六年（1073年），廢縣設鎮，屬興安州西城縣地；元祐二年（1087年）復置平利縣，屬金州。元代廢縣設巡檢司，屬興元路金州。明洪武三年（1370年）于今石牛河口復置平利縣，初屬大寧州（今重慶市巫溪縣）；五年遷治女媧山西之灌河口（今后灣附近），改屬金州；萬歷十一年（1583年）屬興安州。清乾隆四十七年（1782年）屬興安府；嘉慶七年（1802年）縣治自灌河口移至白土關即今址。
民國初期，沿襲清制；民國6年（1917年）撤府設道，平利屬漢中道；民國11年（1922年），今鎮坪由平利劃出17個保置縣，平利定為三等縣；民國16年（1927年），陜西省政府成立之后，行政區劃中道一級取消，縣改為省直接領導。民國25年（1936年），省下增設行政督察專員公署，此后，平利縣屬第5行政督察專員公署；民國29年（1940年）實行新縣制，分縣為6等，平利為5等縣。1949年屬安康分區。1950年屬安康專區。1969年屬安康地區。2000年屬安康市。
解放初，撤銷民國時期8鄉鎮、52保、1125甲，建立8區、52村、1125閭。1958年10月，全縣建立8個公社，下轄39個管理區；11月，鎮坪與平利合并為平利縣，全縣共設12個公社，54個管理區。1963年4月，恢復鎮坪縣，遂將所屬4個公社、15個管理區分出。
1991年，平利縣總面積2627平方千米，總人口23.4萬人，其中農業人口21.9萬人。轄8區、1鎮，39個鄉，384村：城關鎮、女媧山鄉、仁河鄉、牛王鄉、普濟鄉、沖河鄉、雙楊鄉、長安鄉、金石鄉、老縣鄉、鳳凰鄉、錦屏鄉、東河鄉、興隆鄉、清太鄉、西河鄉、冠河鄉、中坪鄉、朝陽鄉、良西鄉、湖河鄉、大貴鄉、金嶺鄉、柳林鄉、洛河鄉、迎太鄉、水坪鄉、三坪鄉、廣佛鄉、桃平鄉、秋河鄉、松河鄉、八道鄉、獅坪鄉、烏金鄉、松牙鄉、白沙鄉、龍門鄉、張家鄉、八仙鄉。縣政府駐城關鎮。
1996年，撤銷吉陽區、魏汝區、老縣區、大貴區、三陽區、洛河區、秋坪區、八仙區等8個區公所；撤銷仁河鄉、沖河鄉并入城關鎮，同時將長安鄉的金華村委會劃歸城關鎮管轄；撤銷興隆鄉、冠河鄉、中坪鄉合并設立興隆鎮，撤銷錦屏鄉、鳳凰鄉、老縣鄉、東河鄉合并設立老縣鎮，撤銷大貴鄉、柳林鄉、金嶺鄉合并設立大貴鎮，撤銷洛河鄉、三坪鄉、迎太鄉、水平鄉合并設立洛河鎮，撤銷廣佛鄉、桃平鄉合并設立廣佛鎮，撤銷湖河鄉、朝陽鄉、良西鄉合并設立三陽鎮，撤銷獅坪鄉、龍門鄉、白沙鄉合并設立八仙鎮，撤銷金石鄉并入長安鄉，撤銷普濟鄉并入牛王鄉；撤銷清太鄉的建制，將高王山、趙家溝、店子溝、廟兒溝、咸豐寨、田家臺、長嶺等7個村委會劃歸西河鄉，將段家洄、鳳凰寨、田池埡、獅子寨等4個村委會劃歸女媧山鄉管轄；撤銷松河鄉并入秋河鄉，撤銷烏金鄉并入松牙鄉，將八仙鄉更名為正陽鄉。調整后全縣共設城關、老縣、興隆、三陽、大貴、洛河、廣佛、八仙8個鎮和牛王、長安、雙楊、西河、秋河、八道、松鴉、張家、正陽、女媧山10個鄉。
2000年第五次人口普查，平利縣常住總人口201392人，其中：城關鎮28820人，興隆鎮12304人，老縣鎮18737人，大貴鎮11799人，三陽鎮12529人，洛河鎮14734人，廣佛鎮8573人，八仙鎮16828人，長安鄉13228人，雙陽鄉4240人，牛王鄉11903人，西河鄉8974人，秋河鄉9285人，八道鄉4197人，松鴉鄉11110人，張家鄉3465人，正陽鄉4258人，女媧山鄉6408人。
2000年，撤銷長安鄉、雙楊鄉設立長安鎮，張家鄉并入正陽鄉。2001年3月和11月，相繼兩次并鄉建鎮。調整后，平利縣轄9個鎮、3個鄉：城關鎮、興隆鎮、老縣鎮、大貴鎮、三陽鎮、洛河鎮、廣佛鎮、八仙鎮、長安鎮、西河鄉、正陽鄉、女媧山鄉。2004年末，全縣總人口228607人。
2010年第六次人口普查，平利縣常住總人口192959人，其中：城關鎮45493人，興隆鎮11017人，老縣鎮14150人，大貴鎮11294人，三陽鎮11318人，洛河鎮13101人，廣佛鎮20637人，八仙鎮24654人，長安鎮17406人，西河鄉8386人，正陽鄉7404人，女媧山鄉8099人。
2011年，撤銷女媧山鄉并入老縣鎮和城關鎮，撤銷正陽鄉設立正陽鎮，撤銷西河鄉設立西河鎮。調整后，平利縣轄11個鎮：城關鎮、興隆鎮、老縣鎮、大貴鎮、三陽鎮、洛河鎮、廣佛鎮、八仙鎮、長安鎮、西河鎮、正陽鎮。
2012年末，平利縣面積2648.3平方千米，戶籍人口236320人，常住人口19.33萬人。2013年末，平利縣轄11個鎮，共有6個社區、189個行政村，縣政府駐城關鎮。