辽置信州武昌县（治秦家屯镇），后废。
清同治五年（1866），属昌图厅。
光绪三年（1877），置怀德县，属奉天昌图府。
1914年，属奉天省洮南道。
1929年，直属辽宁省。
1931年，治所迁公主岭。
1945年10月，怀德县划归吉合区行政委员会长春地区管辖；12月，直属吉林省。
未久改归辽北省怀德专区。
1946年2月，划归辽西省二专区。
1946年6月，划归辽吉区二专区。
1948年2月，划归辽北省后方办事处；7月，划归辽吉区第二专区。
1948年10月，划属辽北省。
1949年3月，设立公主岭市，为丙等城市；5月，变为县辖市；怀德县划属吉林省。
1952年9月，公主岭市定为区级市，隶属怀德县；10月14日，撤销长春县，将长春县的三区烧锅、四区和气、五区双城堡划给怀德县。
1956年7月，设立怀德专区，行署驻公主岭镇。
设立公主岭市，以原公主岭镇的行政区域为公主岭市的行政区域；9月，公主岭市改为区级镇。
1956年10月，怀德专区更名为公主岭专区；10月，公主岭镇从怀德县析出，成立公主岭市（县级），为省辖市。
1958年10月，撤销公主岭专区，设立四平专区，怀德县、公主岭市等划归四平专区。
1960年1月，撤销公主岭市，恢复公主岭镇，隶属怀德县。
1983年，属四平市。
1985年2月，撤销怀德县，设公主岭市（地级），分设怀德、公主岭2县级区，并将四平市的伊通县划归公主岭市。
1986年1月，公主岭市改为县级市，撤公主岭、怀德二区，伊通县划归四平市。
公主岭市由四平市代管，计划由省单列。
2024年6月，公主岭市由长春市代管。