朝阳县历史悠久。
殷商时期，为孤竹国领地。
西周时期，是东胡、山戎活动地区。
战国时期，是燕国所辟辽西柳城县属地。
秦为辽西郡柳城所属。
汉为辽西西部都尉治所。
三国时期，此处属魏幽州昌黎郡。
东晋、十六国时期，这里先后出现前燕（鲜卑慕容）、后燕（鲜卑慕容）和北燕（汉族冯跋）三个割据政权。
咸康七年（341）燕王慕容皝在“柳城之北，龙山之西”选胜定都，改“柳城”为“龙城”，翌年由棘城迁都至龙城。
前秦时，在龙城设平州治和昌黎郡治。
后燕、北燕时，皆为昌黎郡治。
南北朝时期，为北魏领地。
太平真君五年（444）置营州，治所在龙城。
隋朝时期，改龙城为柳城，设营州总管府。
唐、五代时期，置营州都督府。
961年辽在此置霸州新武军。
重熙十年（1041）升霸城县治为兴中府，改霸城县为兴中县。
南宋、金时期，兴中府治，属北京路。
至元七年（1271）降府为州，隶大宁路。
至正二年（1342）正月，兴中改属懿州。
明初属营州右屯卫，后划归朵颜卫作蒙古牧地。
清朝为卓索图盟吐默特右翼旗地。
清乾隆三年（1738），清政府在喀喇沁左翼旗设塔子沟厅管理汉民事务，为塔子沟厅东境，隶属承德府；清乾隆三十九年（1774），分塔子沟厅东境置三座塔厅，治所为今朝阳城。
清乾隆四十三年（1778），撤三座塔厅设朝阳县，仍隶属承德府。
清光绪三十年（1904），升朝阳县为朝阳府，领朝阳、建昌、建平、阜新、绥东五县，府治在朝阳城。
1914年，废府改县。
1929年，朝阳县直属热河省。
1933年2月，日本军占据朝阳。
1934年12月，伪满洲国时朝阳由热河划归新置的锦州省管辖。
1940年朝阳县改称吐默特右旗。
7月，将朝阳县北部6区划出，另置吐默特中旗（设在今北票境内）。
抗日战争胜利后，1945年9月10日，朝阳县人民政府成立。
1946年1月，国民党军队占据了朝阳县城，人民政府党政机关向西转移。
同年4月，县党政机关重返朝阳境内，在梅勒营子一带，建立人民政权。
开始称朝阳县，后又称朝南县。
1948年5月，改称羊山县。
县人民政府设在今羊山镇，隶属中共热东地委。
1947年6月，中共热辽专署（即二十一专署）在大凌河以北建立朝阳县。
同年10月，东北民主联军解放了朝阳城，朝阳县政府接管了县城。
1949年6月，热河省政府第56次会议决定：撤销羊山县建制，与朝阳县合并，定名为朝阳县。
1949年10月1日，朝阳县属热河省管辖。
1956年1月，朝阳县划归辽宁省，隶属锦州专员公署。
1959年1月，朝阳市建立，朝阳县隶属朝阳市至今。