鐵嶺縣名源于鐵嶺衛，史稱富州、銀州。春秋戰國時為東胡族活動區。秦、漢時屬遼東郡。東漢時屬玄菟郡。三國魏時因之。東晉元興三年（404年）被高句麗割據，直至隋末唐初。唐高宗總章元年（668年）屬安東都護府延津州地。五代十國時為契丹所據。遼為銀州地，屬東京道。金屬咸平府。元復稱銀州，仍屬咸平府。明洪武二十六年（1393年）置鐵嶺衛于銀州（今鐵嶺市），隸屬遼東都司。清康熙三年（1664年）廢鐵嶺衛，置鐵嶺縣，屬奉天府。

民國初沿稱鐵嶺縣，屬奉天省遼沈道。1931年“九·一八”事變后，被日本帝國主義侵占。1937年12月增設鐵嶺市。1945年“九·三”勝利后，建立鐵嶺縣民主聯合政府。1946年3月國民黨進駐鐵嶺縣，縣人民政府遷至今法庫縣蛇山溝。1948年12月28日鐵嶺縣解放，縣人民政府遷回銀州鎮，屬遼西省，1954年劃歸遼寧省。1956年屬遼寧省鐵嶺專區。1959年屬沈陽市。1964年屬沈陽專區。1968年劃歸鐵嶺地區。1984年屬鐵嶺市轄縣。

1996年，鐵嶺縣面積2249平方千米，人口約38萬人。轄7個鎮、7個鄉、2個民族鄉：阿吉鎮、鎮西堡鎮、新臺子鎮、腰堡鎮、凡河鎮、平頂堡鎮、大甸子鎮、蔡牛鄉、大青鄉、雙井子鄉、熊官屯鄉、李千戶鄉、橫道河子滿族鄉、催陣堡鄉、雞冠山鄉、白旗寨滿族鄉。縣政府駐鐵嶺市區南馬路。

2000年第五次人口普查，鐵嶺縣常住總人口351194人，其中：新臺子鎮35147人，阿吉鎮25511人，平頂堡鎮17713人，大甸子鎮22525人，凡河鎮51297人，腰堡鎮23339人，鎮西堡鎮29902人，蔡牛鄉16141人，大青鄉15506人，雙井子鄉23536人，熊官屯鄉17683人，李千戶鄉18901人，橫道河子滿族鄉13049人，催陣堡鄉17442人，雞冠山鄉10109人，白旗寨滿族鄉10494人，種畜場2899人。

2002年2月6日，省政府（遼政[2002]38號）批復同意：撤銷蔡牛鄉、大青鄉，合并設立蔡牛鄉；撤銷催陣堡鄉、李千戶鄉，合并設立李千戶鄉；將原催陣堡鄉新墳村劃入大甸子鎮；撤銷種畜場辦事處，實施政企分開，區域面積和行政管理權劃入熊官屯鄉。

2002年6月，鐵嶺縣面積2230.57平方千米，人口約37.68萬人。轄7個鎮、5個鄉、2個民族鄉：新臺子鎮、阿吉鎮、平頂堡鎮、大甸子鎮、凡河鎮、腰堡鎮、鎮西堡鎮、蔡牛鄉、雙井子鄉、熊官屯鄉、李千戶鄉、橫道河子滿族鄉、雞冠山鄉、白旗寨滿族鄉。共有268個行政村。縣政府駐銀州區南馬路15號。

2008年末，全縣總面積2248.77平方千米，總人口391074人，其中農業人口362487人。轄14個鄉鎮、種畜場，4個社區、216個行政村，1586個村民小組。

2009年，鐵嶺縣政府遷至凡河新城。

2010年第六次人口普查，鐵嶺縣常住總人口339045人，其中：新臺子鎮32202人，阿吉鎮24199人，平頂堡鎮16576人，大甸子鎮20853人，凡河鎮63629人，腰堡鎮21362人，鎮西堡鎮25069人，蔡牛鎮29090人，李千戶鎮34368人，雙井子鄉21551人，熊官屯鄉15832人，橫道河子滿族鄉11575人，雞冠山鄉9519人，白旗寨滿族鄉10088人，種畜場3132人。

2012年，撤銷熊官屯鄉、橫道河子滿族鄉，設立熊官屯鎮、橫道河子鎮。2013年，省政府（遼政[2013]5號）批復同意撤銷雙井子鄉，設立雙井子鎮。至此，全縣轄12個鎮、2個鄉（其中1個民族鄉）：新臺子鎮、阿吉鎮、平頂堡鎮、大甸子鎮、凡河鎮、腰堡鎮、鎮西堡鎮、蔡牛鎮、李千戶鎮、熊官屯鎮、橫道河子鎮、雙井子鄉、雞冠山鄉、白旗寨滿族鄉。縣政府駐凡河新區金沙江路。