西周为北虢国地，春秋归晋。秦惠公十年（公元前390）置陕县，属三川郡。“陕，隘也”，就是险要难以通行的地方。陕县县境位于崤山山岭的环抱之中，“据关河之肘腋，扼四方之噤要”，是豫西和渭河平原间的咽喉，固以“陕”为名。一说周成王时，周、召二公以陕塬为界，分陕而治，故名。
北魏置陕州县，隋改陕县，唐复改陕州。1913年复改陕县。中华人民共和国建国初期，陕县归陕州专区辖。1952年陕州专区与洛阳专区合并，归洛阳专区管辖。1986年4月归三门峡市管辖。2015年2月16日，国务院（国函[2015]39号）批复同意撤销陕县，设立三门峡市陕州区，以原陕县的行政区域为陕州区的行政区域，陕州区人民政府驻大营镇陕州大道18号。
1995年，经河南省政府批准，大营乡撤乡设镇。大营镇辖大营、黄村、南曲沃、五原、峪里、寺古洼、兀家洼、温塘、吕家崖、辛店、城村、官庄12个村委会、252个村民小组；行政区域与设镇前的乡相同，未调整变更。
1995年，经河南省政府批准，西张村乡撤乡设镇。西张村镇辖张一、张二、张三、张四、陈村、赵村、水淆、石原、辛庄、凡村、庙上、沟南、坡头、窑院、窑店、反上、庙洼、寺下、白草湾、涧里、涧西、人马、前关、后关、沟东、西阳26个村委会、221个村民小组；行政区域与设镇前的乡相同，未调整变更。
1996年，陕县面积1588.4平方千米，人口约33.5万人。辖4个镇、13个乡：大营镇、原店镇、观音堂镇、西张村镇、张汴乡、张湾乡、宜村乡、菜园乡、东凡乡、张茅乡、王家后乡、硖石乡、柴洼乡、大延洼乡、西李村乡、宫前乡、店子乡。
1998年4月，经国务院批准，陕县人民政府从三门峡市区迁至陕县大营镇温塘村。
2000年第五次人口普查，陕县常住总人口343863人，其中：大营镇48546人、原店镇33143人、西张村镇30952人、观音堂镇28913人、张汴乡12343人、张湾乡24298人、宜村乡22715人、菜园乡22086人、东凡乡14604人、张茅乡21283人、王家后乡9330人、硖石乡15367人、柴洼乡9514人、大延洼乡9151人、西李村乡22730人、宫前乡14871人、店子乡4007人。
2005年，陕县乡镇区划调整：撤销大延洼乡并入观音堂镇，撤销柴洼乡并入王家后乡，撤销东凡乡并入菜园乡，撤销宜村乡并入西张村镇。2005年末，陕县辖4个镇、9个乡：大营镇、原店镇、观音堂镇、西张村镇；张汴乡、张湾乡、菜园乡、张茅乡、王家后乡、硖石乡、西李村乡、宫前乡、店子乡，共有9个居委会、263个村委会，2232个村民小组，总人口344910人。（数据根据《三门峡市行政区划简册》）
2010年第六次人口普查，陕县常住总人口343679人，其中：大营镇62968人，原店镇35158人，西张村镇47659人，观音堂镇39574人，张汴乡11377人，张湾乡25229人，菜园乡33790人，张茅乡19267人，王家后乡17498人，硖石乡12626人，西李村乡21928人，宫前乡13060人，店子乡3545人。