秦始皇统一六国后，为陇西郡所辖九县之一。
汉高祖二年（前205），置首阳县，治今清源镇东北，属陇西郡。
西魏大统十七年（551）改称渭源县，以渭水发源于境内鸟鼠山故名，为渭源郡治。
唐宝应二年（763）为吐蕃占据。
北宋熙宁五年（1072）筑渭源堡，属熙州。
元至元十三年（1276）升渭源堡为县，属陕西行中省巩昌路临洮府。
明属陕西布政使司。
1913年属兰山道。
1936年属第一、第九行政督察区。
1944年析渭源县置会川县，治今会川镇。
1949年渭源、会川2县属岷县专区。
1950年属定西专区。
1958年撤销渭源县并入陇西县。
1961年恢复渭源县，沿用至今。