西汉置方渠县，治今县东南，属北地郡，东汉初省。
隋大业初置弘德县，治今县西北洪德乡，或属弘化郡，或属庆州。
唐初废入马岭县，唐神龙三年（707）复置方渠县，治今环城镇。
后降县为镇，属庆州。
五代晋天福四年（939）升方渠镇为通远县，属威州，为州治。
周广顺二年（952）改威州为环州，以马岭水（今环江）流绕城西逶迤环抱而得名。
显德四年（957）又改为通远军。
北宋淳化五年（994）复为环州治，元并县入环州，明降州为县，属庆阳府。
1913年后先后属陇东道、泾原道。
1936年中国工农红军进驻环县，于今县境先后分建固北、定环、曲子、环县等苏维埃政府，改属陕甘宁省。
河连湾为省苏维埃政府驻地，后移驻曲子县，不久省固北、定环2县入环县，与曲子县同属陕甘宁边区庆环分区，曲子县为分区驻地，后改属陇东分区。
1949年属庆阳专区，1950年曲子县并入庆阳县和环县，1955年属平凉专区，1961年仍属庆阳专区，1969年属庆阳地区，2002年属庆阳市。