春秋战国时期，为燕国地。
秦时，置沮阳县，属上谷郡。
西汉时分为沮阳、且居、泉上三县；东汉建武十五年（39）废且居、泉上两县，合并为沮阳县。
北齐时属北燕州永丰郡，称怀戎县。
隋废北燕州，改属涿郡。
唐属河北道妫州。
辽初（938），辽太祖改“怀戎”为“怀来”。
明永乐十五年（1417）改称怀来左卫，次年称怀来卫，直隶后军都督府。
康熙三十二年（1693）改卫为县，属宣化府；1911年属直隶省口北道；1928年归察哈尔省；1937年被日军侵占。
1938年至1948年间，晋察冀抗日政府在怀来县东南、西南、东北各边界地区与四邻县先后建置宣怀涿、龙延怀、怀涿、龙宣怀、昌宛怀五个民主联合县。
1945年9月，怀来县第一次解放，属晋察区十二专区，同年底属察哈尔省第五专区。
1946年改属冀热察区察东专区。
1948年12月怀来县第二次解放，联合县撤销。
1949年1月属察哈尔省察南专区。
1951年4月，因修建官厅水库，县治由怀来城迁至沙城镇。
1952年11月隶属张家口专区。
1958年怀来、涿鹿并为一县，称为怀来县。
1961年5月怀来、涿鹿分设。
1993年张家口地区与张家口市合并，怀来县属张家口市。