西周为单子国，春秋入鲁，为鲁国的单父邑。
战国初期，鲁国衰落，单父再属宋。
公元前286年，齐楚联合灭宋，单父属齐国。
秦始皇二十六年（前221），统一中国，推行郡县制，改单父邑为单父县，属砀郡。
汉高祖五年（前202），封彭越为梁王，都定陶，单父、平乐二县属梁国。
至景帝中元六年（前144），梁分五国，单父、平乐属山阳国。
武帝建元五年（前136），废山阳国，设置山阳郡，治昌邑县，单父、平乐属之。
新莽曾改单父为利父县。
东汉，单父属济阴郡，此时撤平乐县，在今单县东境设防东县。
三国，今单县境内有济阴郡单父县、山阳郡防东县、昌邑县地。
晋、南北朝，今单县属兖州济阴郡之单父县及山阳郡之昌邑县地。
东晋侨置离狐县于单父城，即废单父。
隋，开皇六年（586），恢复单父县，属济阴郡。
十六年（596），设戴州（治成武），单父属之。
大业三年（607），州废改为济阴郡。
唐武德四年（621），复置戴州并析单父州置高乡、凿城二县，同属戴州，寻二县省，入单父。
贞观十七年（643），废戴州，单父属宋州。
光化二年（899），属辉州（光化三年辉州治所由砀山徙至单父）。
五代后唐同光二年（924），改辉州为单州。
宋，今单县应为单州砀郡单父县，属京东西路。
金，同宋，但单州改属南京路归德府（治今商丘）。
元，山东济宁路单州，治单父县。
明，洪武元年（1368），省单父县入单州。
二年（1369）七月，降州为县，即单县，系单县得名之始。
时属济宁府，十八年（1385），属兖州府。
清，初袭明制。
雍正十三年（1735），属山东布政使曹州府。
民国初，多承旧制。
1913年，属山东省岱南道。
1914年，属济宁道。
1925年，改属曹濮道。
1928年，废道直属于省。
1929年，建山东省第二行政督察专员公署，单县属之。
1938年，山东省第二行政督察专员公署分为第十、第十一、第十二行政督察专员公署，单县属第十一专署。
抗日战争时期，1939年，日本侵略者建单县伪公署。
1940年6月，日伪在菏泽建曹州道尹公署，伪单县公署属之。
此一时期，中国共产党于1940年3月，于单县东南张寨一带建立单县抗日县政府，属苏鲁豫区党委后方办事处，后属湖西专署（1940年11月建立，属鲁西行政主任公署）。
1941年7月，湖西专署改属山东分局，单县随属；8月，在单县北部建曹芳抗日办事处；10月建单西南办事处，均属湖西专署。
1942年10月，湖西专署由山东分局划归冀鲁豫行政主任公署，改称晋冀鲁豫边区第二十一专署，单县及两办事处仍随属。
1943年7月，曹芳办事处改建为金曹县。
1944年6月，单西南办事处改建为临河县；8月，改晋冀鲁豫边区第二十一专署为冀鲁豫十一专署，单县、金曹、临河三县均属之。
1945年9月建单虞办事处，撤金曹县；12月，撤单虞办事处，改临河县为单虞县。
1946年2月，改十一专署为冀鲁豫三专署，单县、单虞二县随属。
1947年底，在今河南虞城县和单县结合部建虞城县。
1949年8月，平原省建立，湖西专区属之，单县随属（单虞县同时裁撤，虞城县划归豫皖苏行署）。
1952年11月，撤销平原省，湖西专区属山东省，1953年8月撤销湖西专区，单县改属山东省菏泽专区。
1958年，撤销菏泽专区，单县改属济宁专区。
1959年9月，恢复菏泽专区，单县仍属菏泽专区。
1967年3月，属菏泽地区。
2000年6月，撤销菏泽地区设立地级菏泽市，单县属之。