春秋战国和秦时期，平原县域先属齐郡，后属济北郡。
汉高祖六年（前201）置平原郡，治所在今平原县城。
建安十八年（213），平原郡改属冀州，平原县随属之。
三国，为魏冀州平原国。
晋十六国，属冀州平原国。
东晋义熙六年（410），属冀州平原郡。
南北朝北魏属冀州安德郡。
太和二十三年（499），平原郡治移于聊城之王城，平原县改属渤海郡。
隋，属平原郡。
开皇三年（583），平原县属冀州。
开皇九年（589），于安德置德州。
大业三年（607），德州改称平原郡，平原县属之。
唐，属河北道平原郡（德州）。
五代，隶属不变。
宋，属河北东路德州。
金，属山东西路德州。
元，直隶中书省燕南河北道德州。
明清时期，平原县属山东（承宣）布政使济南府。
中华人民共和国成立后，隶属山东省渤海区泺北专区。
1950年1月，撤销平北县，并入平原县，隶属不变。
同年10月，渤海行政区及下属专区撤销，平原县隶属德州专区。
1956年2月，撤销德州专区，平原、恩县属聊城专区。
同年3月，撤销恩县，将其东部三个区和另两个区的六个乡并入平原县。
1958年12月，撤销德县，并入平原县。
1961年9月，恢复德州专区，平原县仍属之。
1964年德州专区更名为德州地区，隶属不变。
1994年12月，撤销德州地区，设立德州市，隶属不变。