春秋时为晋曲梁地，战国属赵，秦属邯郸郡，汉初封郦商为曲周侯，曲周之名始有记载。因位于古曲梁边陲，故名曲周。武帝建元四年（公元137年）始置曲周县。
1946年10月为纪念抗日县长郭企之烈士，改称企之县，1949年恢复原名。1958年先后将邻县鸡泽、邱县、肥乡（含广平）并入曲周县。1961年曲周县分为曲周（含鸡泽、邱县）、肥乡（含广平）两县。1962年曲周县又划分为曲周县、鸡泽县、邱县，恢复原建制。
1996年，撤销霍桥乡、褚庄乡，并入曲周镇；撤销东里疃乡，并入河南疃镇；撤销西呈孟乡，并入侯村镇；撤销北龙堂乡，并入第四疃乡；撤销塔寺桥乡，并入白寨乡；撤销西马连固乡，并入安寨镇。调整后，曲周县辖4个镇、6个乡：曲周镇、安寨镇、河南疃镇、侯村镇、大河道乡、白寨乡、依庄乡、南里岳乡、第四疃乡、槐桥乡。面积667平方千米，人口约37.5万人。县政府驻曲周镇。
2000年第五次人口普查，曲周县常住总人口392896人，其中：曲周镇65320人，安寨镇51090人，侯村镇52312人，河南疃镇37864人，槐桥乡25904人，南里岳乡30352人，白寨乡47627人，大河道乡21595人，依庄乡26219人，第四疃乡34613人。
2002年，曲周县面积666.9平方千米，人口约39.6万人。辖曲周、侯村、安寨、河南疃4个镇和第四疃、南里岳、槐桥、依庄、大河道、白寨6个乡，5个社区、338个行政村。县政府驻曲周镇东街。
2010年，省民政厅（冀民函〔2010〕32号）批复同意撤销第四疃乡，设立第四疃镇；4月29日正式实施。调整后，全县辖5个镇、5个乡。
2010年第六次人口普查，曲周县常住总人口427610人，其中：曲周镇69960人，安寨镇54641人，侯村镇59299人，河南疃镇43134人，第四疃镇39827人，槐桥乡27784人，南里岳乡31832人，白寨乡49761人，大河道乡23403人，依庄乡27969人。
2015年，撤销白寨乡，设立白寨镇（12月14日冀民函〔2015〕183号，12月21日邯政字〔2015〕99号）。调整后，全县辖6个镇、4个乡。