林甸县，因“大林家店”得名。据民国时期《林甸县志略》记载，城北30余里处有姓林者开店，称“大林家店”，四周多系草甸，清末拟设县的建制时避俗就雅，定名林甸县。清代为杜尔伯特旗游牧地，属齐齐哈尔副都统辖区。1906年（光绪三十二年）属安达厅辖境。1908年8月5日（光绪三十四年七月初九日），黑龙江巡抚周树模奏准，拟在大林家店设置林甸县。后因“垦户未集，地利未辟”，从缓设置。
1912年10月，于安达厅北境东集镇（原称“大戚家店”，今林甸镇）设置东集镇稽垦局，办理放荒招佃和督垦事宜。翌年，于大戚家店东1里处丈放街基筑城（今林甸镇）。1914年11月1日，将东集镇稽垦局改设林甸设治局，隶属龙江道。1917年7月13日，黑龙江省长令，将林甸设治局改为三等县，并委官和颁发印信，代理县知事于7月14日启用印信，正式改为林甸县。同年8月21日，北京政府照准。1923年后，与依安、泰康、安达等邻县（设治局）进行过区划调整。1929年2月，撤销道的建制，改由黑龙江省直辖。东北沦陷后，初隶黑龙江省，1934年12月改隶龙江省。
1945年“九三”抗日战争胜利后，划归嫩江省管辖。1947年2月至9月，曾隶属黑龙江嫩江联合省第三专区管辖。1949年5月，黑嫩两省合并后，隶属黑龙江省管辖。1954年8月，划归新设之嫩江专区管辖。1956年将西南部的第八区划归杜尔伯特旗。1960年5月至1961年10月，嫩江专区曾一度撤销时，改由齐齐哈尔市领导。1985年1月，正式撤销嫩江专区，复归齐齐哈尔市领导。1992年8月21日，国务院批准，划归大庆市领导。省政府于9月26日下发通知，从12月1日起变更隶属关系。
1992年末，林甸县位于黑龙江省西部，松嫩平原北部。北与富裕县和依安县接壤，东与明水、青冈县和安达市毗连，南抵大庆市，西与杜尔伯特蒙古族自治县和齐齐哈尔市为邻。全县总面积3495平方千米。总人口24.8万人，其中非农业人口5.2万人；满、回、蒙古等少数民族人口约占1%。辖10个乡镇。县政府驻地林甸镇。（以上摘自《黑龙江省志·地名录》，有改动）
1996年，林甸县面积3746平方千米，人口25万人。辖2个镇、8个乡：林甸镇、红旗镇、四合乡、黎明乡、三合乡、东风乡、宏伟乡、花园乡、隆山乡、东兴乡。县政府驻林甸镇。
2000年第五次人口普查，林甸县总人口228630人，其中：林甸镇52378人，红旗镇22379人，东兴乡22197人，三合乡25028人，四合乡21606人，花园乡30211人，宏伟乡16290人，隆山乡8352人，黎明乡15002人，东风乡12414人，巨浪牧场2773人。
2001年，撤销隆山乡，并入黎明乡；撤销东风乡，并入林甸镇。将125个行政村调整为83个。2001年底，林甸县面积3493平方千米。辖2个镇、6个乡：林甸镇、红旗镇，四合乡、花园乡、三合乡、宏伟乡、黎明乡、东兴乡。
2008年，黑龙江省民政厅批复（黑民区[2008]24号）：同意撤销林甸县花园乡改设花园镇，其行政区域、隶属关系和政府驻地不变，实行镇辖社区居民委员会和村民委员会体制。
2011年1月4日，《黑龙江省民政厅关于林甸县黎明乡撤乡设镇的批复》（黑民区[2011]6号）：同意林甸县撤销黎明乡，设立四季青镇。以原黎明乡的行政区域为新设四季青镇的行政区域，隶属关系不变，四季青镇人民政府驻林甸县长青林场。