西汉时为湖陵邑地，属庐江郡。东汉时省湖陵，入皖县。南朝宋元嘉二十五年（448）置太湖左县，属晋熙郡。据《太平寰宇记》：太湖县在“龙山太湖水之侧，因为县名。”上古以右为尊，卑者为“左”。南朝宋、齐时，称南方蛮族为“蛮左”，蛮地之县为“左县”。太湖左县，即由来于此。据《皇明一统志》载，太湖县治原“居万山，有大湖、小湖”，即今大湖河、小湖河一带，现已为花亭湖淹没区。《太平寰宇记》载：“元嘉未年，以县居山 移就平原，去旧县三十八里”，县治从此迁到今晋熙镇老城所在地。
南朝齐建元二年（480），立龙安郡，领太湖左县和东陈县（县治在今小池镇后河）。南朝陈太建五年（573）废龙安郡及东陈县，独存太湖左县。隋开皇三年（583），晋熙郡改名熙州，太湖左县改名晋熙县。开皇十八年，晋熙县复名太湖县，去“左”字，属同安郡。唐武德四年（621年），改同安郡为舒州，析县地置青城、荆阳二县，三年后废青城并入荆阳，再一年又废荆阳为太湖。天宝元年（742）改舒州为同安郡。肃宗至德二年（757），改同安郡为盛唐郡。肃宗乾元元年（758），复改盛唐郡为舒州。宋属淮南西路舒州。政和五年（1115），舒州改德庆军。绍兴十七年（1147），德庆军改名安庆军。庆元元年（1195），安庆军升为安庆府。太湖县先后属德庆军、安庆军、安庆府。元属安庆路，明清属安庆府。
民国元年（1912）废府道，太湖县直属安徽省。民国三年（1914）六月，属安庆道。民国十七年（1928）八月，再度废道，县直属省。民国二十一年（1932），安徽省划十个行政督察区，安庆道为第一行政督察区，区治设太湖县（1940年4月迁桐城县）。民国三十四年（1945），第一行政督察区改名为安庆专区，太湖县属安庆专区。1949年3月23日，太湖县城解放。当晚，中共太湖县委、县政府和安庆专员公署迁进太湖县城。太湖县属皖北行政公署安庆专区。1952年8月，湖县属安徽省安庆专区。1988年，太湖县属安庆市。
1984年，改公社为乡，大队为村，生产队为村民组。1985年12月，撤销徐桥乡并入徐桥镇（为区级镇）。1992年2月，撤区并乡，全县设9镇17乡，乡镇下设424个行政村、4个居委会。1996年，太湖县面积2030平方千米，人口约56万人，辖9镇17乡：晋熙镇、徐桥镇、弥陀镇、新仓镇、小池镇、寺前镇、黄镇镇、牛镇镇、北中镇、大石乡、江塘乡、城西乡、花园乡、刘羊乡、大山乡、刘畈乡、百里乡、玉珠乡、罗溪乡、黄岗乡、李杜乡、赵河乡、天桥乡、九田乡、河口乡、望天乡。县政府驻晋熙镇。
1998年底，全县面积2030平方千米，人口56.8万人，辖26个乡镇，424个行政村。
2000年第五次人口普查，太湖县常住总人口498882人，其中：晋熙镇48575人，徐桥镇43429人，新仓镇34565人，小池镇29031人，寺前镇19228人，黄镇镇13691人，牛镇镇13580人，弥陀镇24933人，北中镇14238人，大石乡28059人，城西乡26627人，江塘乡30543人，花园乡32315人，刘羊乡22257人，罗溪乡7649人，黄岗乡6155人，李杜乡7779人，大山乡8767人，赵河乡9060人，天桥乡9000人，刘畈乡8619人，九田乡9632人，河口乡8763人，百里乡22786人，玉珠乡12139人，望天乡7462人。
2001年8月，撤销百里乡、设立百里镇。2004年，黄镇镇、赵河乡分别更名为天华镇、汤泉乡。
2004年6月底，太湖县行政区划调整工作结束，由原来的26个乡镇调整为15个：（1）撤销玉珠、望天、河口、九田、大山、李杜、天桥、黄岗、罗溪、刘羊、花园11个乡。（2）调整晋熙、北中、弥陀、天华、牛镇、寺前、小池、新仓8个镇和刘畈、汤泉、城西3个乡的行政区域。（3）保留百里镇、徐桥镇、江塘乡和大石乡。调整后，人口最多的乡镇达7万多人，最少的也有1.8万人。大致调整情况（个别地方尚需修改）：刘羊乡（殷冲、李冲、月龙、李岭、枫铺5村除外）、花园乡的灯茗村、李杜乡的何岭村、罗溪乡的汪岭、梅河2村以及城西乡的芭蕉、下坞、九龙3村并入晋熙镇，花园乡（方岭、新庄、立新、灯茗4村除外）并入新仓镇，花园乡的方岭、新庄、立新等村以及刘羊乡的殷冲、李冲、月龙李岭、枫铺5村并入小池镇，罗溪乡（汪岭、梅河2村除外）并入寺前镇，大山乡、李杜乡（何岭村除外）并入天华镇，天桥乡和原黄镇镇（已更名为天华镇）的严姜村并入牛镇镇，河口乡并入弥陀镇，望天乡、玉珠乡并入北中镇，黄岗乡并入汤泉乡，九田乡并入刘畈乡。
2004年末，太湖县总人口558187人，其中农业人口504412人。辖10个镇、5个乡：晋熙镇、徐桥镇、弥陀镇、新仓镇、小池镇、寺前镇、天华镇、牛镇镇、北中镇、百里镇、刘畈乡、汤泉乡、城西乡、江塘乡、大石乡。
2010年第六次人口普查，太湖县常住总人口515283人，其中：晋熙镇86840人，徐桥镇42109人，新仓镇65094人，小池镇38480人，寺前镇24794人，天华镇28653人，牛镇镇22128人，弥陀镇31537人，北中镇32830人，百里镇21691人，大石乡28486人，城西乡22104人，江塘乡31286人，汤泉乡15763人，刘畈乡18868人，经济开发区4620人。