唐《元和郡县志》称：高陵为秦旧县，秦孝公时所置。
昭襄王曾封其同母弟公子悝为高陵君。
今县地之西部为秦弋阳县（弋阳县还包括今咸阳市渭城区东北部泾阳县东南部）。
两县俱属京畿的内史管辖。
前206年，项羽进入关中，废除郡制，改封王国。
高陵、弋阳两县俱为司马欣塞国属地，都栎阳（今阎良区武屯）。
汉承秦制。
高祖二年（前205），在原秦内史地置渭南、中地、河上三郡，高陵、弋阳两县划入河上郡。
九年（前198）合并原属秦内史辖区的河上等三郡，复设内史，两县遂归内史管辖。
景帝二年（前155），分内史为左、右两内史，归左内史管辖。
五年（前152），在弋阳县境内为帝造陵，陵名阳陵，弋阳县遂改名阳陵县。
太初元年（前104年），改右内史为左冯翊，高陵、阳陵县归左冯翊管辖。
元始四年（4年），王莽摄政，又改高陵县为千春县，阳陵县为渭阳县，俱归后承烈郡管辖。
东汉建武元年（25），罢六尉郡，复设三辅，千春、渭阳两县复名为高陵县、阳陵县，俱属司隶校尉部左冯翊管辖。
光武帝迁都洛阳，左冯翊由长安移治高陵县治西南今大古城。
十五年（39），阳陵县改属司隶校尉部京兆尹，高陵县隶属关系未变。
初平元年（190），以长安为都，分左冯翊西数县置左内史郡，治所驻高陵县。
左冯翊改制冯翊郡，治所迁往临晋（今大荔县地），建安十八年（213），在长安复置雍州，辖京兆尹等郡。
三国时，曹魏占据县地，沿袭东汉建制。
黄初元年（220），因高陵与武帝曹操的陵墓同名，为避其讳，改名高陆县，并移治今小古城并置京兆郡，县属雍州京兆郡。
撤销阳陵县，其辖地部分并人高陵，县境扩大。
西晋时，隶属雍州京兆郡。
十六国时期，各族统治者先后在关中地区建立割据政权，区划不定，郡县朝设夕废，统属关系混乱。
据清代洪亮吉《十六国疆域志》及顾祖禹《读史方与纪要》所述，十六国中，前赵、后赵、前秦、后秦、夏五国先后占据陕西关中地区，县为所属。
前赵光初元年（318）后，县属雍州京兆郡。
前秦皇始二年（352）后，县属司隶校尉京兆尹。
后秦建初元年（386）后，县属司隶校尉部京兆郡。
赫连夏时期县属雍州。
南北朝时期的北魏，于神??四年（431），灭夏后据有关中，仍设雍州，领冯翊等五郡，县属雍州冯翊郡。
郡行由临晋（今大荔）迁至高陵。
西魏、北周两代相继统治关中，县制沿袭北魏建制不变。
北周明帝二年（558），万年县入广阳、高陵二县，县境较前又有所增大。
隋开三年（583），撤销冯翊郡，县直隶雍州。
大业二年（606）县弃用高陆名，恢复高陵故名。
同年，改雍州为京兆郡，县受其辖。
唐武德元年（618），改隋京兆郡为雍州，县属雍州。
贞观元年（627年）撤销，辖地复归高陵县。
在雍州上增设关内道，县属关内道雍州。
天授元年（690），改雍州为京兆郡，县属关内道京兆郡。
不久，废京兆郡为雍州，又属关内道雍州。
二年（691）七月，割关内道鸿州。
久视元年（700），还属雍州。
开元元年（713），改雍州为京兆府，县属关内道京兆府。
五代十国时期，汉开平元年（907），改唐京兆府为大安府，县属大安府。
后唐同光元年（923），改属耀州。
后晋、后汉、后周三代沿袭未变。
北宋建隆四年（963），设有关西道，县属关西道京兆府。
至道三年（997），设陕西路，县属西路京兆府。
神宗熙宁五年（1072）后，陕西路分为永兴军路和秦凤路，县属永兴军路京兆府。
南宋绍兴十一年（1141），宋金和议，县为金统治。
金仿宋制，皇统二年（1142），改宋永兴军路为京兆府路，县属京兆府路京兆府。
1206年成吉思汗建立蒙古汗国。
实行省、路、府（州）、县四级制。
太宗七年（1235），七月设有陕西路，县属陕西路京兆府。
元中统三年（1262），设立陕西四川行中书省，县属该省京兆府。
至元二年（1265），泾阳县并人高陵县，次年复分开。
十六年(1279)，改京兆府为安西路，县属该路，省属关系未变。
至元二十三年(1286)从陕西四川行中书省中分设陕西等处行中书省。
县属该省，路属关系未变。
仁宗皇庆元年（1312年），改安西路为奉元路，县属陕西行中书省奉元路。
元置5乡。
其名称与宋代同。
明朝改行中书省为承宣布政使司，司下设府或直隶州，府下辖州和县。
明洪武二年（1369）三月，改奉元路为西安府，县属西安府。
九年(1376)六月，改陕西行中书省为陕西承宣布政使司，县属陕西承宣布使司西安府至明末。
清朝实行省、道、府、县四级制。
康熙五年（1666）始设辖境与今相同的陕西省，省下设西乾鄜道，道下又设西安府。
县隶属于上述省、道、府。
县境变化不大。
1913年，实行省、道、县三级制。
县属陕西省关中道。
1924年前后，撤道，县直隶陕西省。
1938年，设行政督察区，县属陝西省第十行政督察区。
1948年，又有改属陕西省第三行政督察区。
1949年5月13日，高陵县解放，初属三原分区。
1950年5月，属咸阳专区。
1953年1月，改属渭南专区；1956年10月，由省直辖。
1959年1月1日，撤销县制，为三原县高陵公社；1961年9月1日恢复县制，再属咸阳专区；1983年10月5日改属西安市。
2024年12月13日，由国务院批准高陵撤县设区，更名为高陵区。