春秋為齊渠丘邑。

西漢東境屬齊郡西安縣，西境為千乘郡高苑縣地，并置延鄉(xiāng)、平安兩小侯國。

晉屬高苑縣，為樂安國治，南朝宋有高苑縣，徙西安縣離境，齊置廣川郡索盧縣。

北齊索盧縣，地入武強縣。

隋改武強縣為長山縣。

南宋紹定元年（1228）置新城縣，治新城，屬中書省般陽路。

明洪武九年(1376)屬山東承宣布政使司濟南府。

清代，沿襲明制。

1914年，新城縣隸屬濟南道。

1928年廢道制，直屬山東省。

1938年，屬山東省第十行政督察區(qū)；是年10月，建立長(山)桓(臺)臨(淄)益(都)四縣邊區(qū)行政聯(lián)防辦事處，隸屬中共清河特委。

1940年4月，該辦事處撤銷，建立桓臺縣抗日民主政府，隸屬清河專區(qū)。

建立桓臺縣抗日民主政府，隸屬清河專區(qū)。

1941年，改屬清河行政區(qū)清西專區(qū)，同年10月轉(zhuǎn)屬清專區(qū)。

1942年6月，清中專區(qū)撤銷，桓臺、長桓均屬清西專區(qū)。

1943年5月，長桓縣撤銷。

1944年3月，清河區(qū)與冀魯邊區(qū)合并，稱渤海行政區(qū)，桓臺縣屬渤海行政區(qū)第六專區(qū)。

1945年10月，改屬渤海行政區(qū)第三專區(qū)。

1949年7月，第三專區(qū)改稱清河專區(qū)，縣屬其轄地。

1950年，桓臺縣政府由桓城遷至索鎮(zhèn)。

1950年5月，撤銷清河專區(qū)，桓臺縣隸淄博專區(qū)。

1953年7月，屬惠民專區(qū)。

1958年12月，桓臺并入博興縣，隸屬淄博專區(qū)。

1961年10月，復(fù)置桓臺縣，改屬惠民專區(qū)。

1983年10月，桓臺縣劃歸淄博市。