秦始皇统一中国，建置郡县，涡阳故地分属铚和城父两县，皆属泗水郡。
西汉初，改泗水郡为沛郡。
东汉初，涡阳县境在沛郡与汝南郡交接处，属豫州刺史部。
黄初元年（220），曹丕称帝，以礁为“先人旧郡”，称为瞧国。
县境地接礁南。
晋改谯国为谯郡。
隋文帝开皇十六年（596），改涡阳县为淝水县；隋炀帝大业初年，淝水县又改为山桑县，属谯郡。
唐武德四年（621）四月，山桑属谯州。
贞观十七年（643）废谯州，割属亳州。
天宝元年（742），改为蒙城县属亳州。
北宋绍兴十一年（1141），蒙城改隶寿州。
此时，县境分属颍、亳、宿、寿4州。
元至元三十年（1293），分置汝宁府，下颖顾州。
明洪武四年（1371）二月，从归德府划出宿州；三月，从汝宁府划出颍州，与蒙城县同属凤阳府，直隶南京。
弘治九年（1496）十月，设义门巡检司。
清雍正二年（1724），将蒙城改属亳州；雍正十三年（1735），升颍州为府，亳州、蒙城同属颍州府。
宿州属凤阳府。
清同治三年(1864)为镇压捻军起义，割亳州、蒙城、宿州、阜阳县4州县各一部分地，以捻军首义地雉河集为县治，取蒙城县北魏旧名置涡阳县，属颍州府。
辛亥革命后，取消府制，县境一度属淮泗道。
后在颍州设立阜阳专署，辖涡阳县。
1945年—1947年，县境西设立涡亳县，县境南立涡阳县，县境东立宿蒙县，隶属皖北专员公署第三公署。
1948年4月18日，解放涡阳县城。
1949年3月，将4县占有的原涡阳县境，仍归并为涡阳县。
1952年，安徽省人民政府建立后，阜阳专员公署驻阜阳县城，辖涡阳县。
1965年5月以前，县境属安徽省阜阳地区专员公署。
“文化大革命”初，废专员公署，设地区革命委员会。
1979年，设立阜阳地区行政公署，仍辖涡阳县。
1996年7月，撤销阜阳地区行政专员公署，改设阜阳市，仍辖涡阳县。
2000年5月，县级亳州市升格为地级亳州市，涡阳县划归亳州市管辖。