明朝末年，努尔哈赤在东北起兵，灭叶赫部后，将此地（东辽县域）划为大围场，为清皇室打猎用。清光绪二十八年（1902）置西安县，属奉天海龙府，1914年属奉天省，1941年属四平省，1945年属辽北省，1948年划县城区及矿区析置西安市（今辽源市）。1954年划归吉林省。1956年更名东辽县，属怀德专区（后属公主岭专区），1958年属四平专区。1960、1969、1980年三度撤销，并入辽源市，1962、1976、1983年三度复置。1987年县政府驻地由辽源市迁至白泉镇。
1980年1月29日国务院（国发[1980]27号）批准，1980年2月12日吉林省革命委员会（吉革发[1980]34号）通知：撤销东辽县，其行政区域并入辽源市管辖。1983年10月8日国务院（国函[1983]214号）批准，1983年10月20日吉林省人民政府（吉政发[1983]247号）通知：恢复东辽县，以原东辽县并入辽源市的地区为其行政区域。1987年1月7日，国务院批复（国函[1997]2号）：东辽县驻地由辽源市迁至东辽县的白泉镇。
1996年，东辽县面积2391平方千米，人口39万人，辖12个镇、7个乡：白泉镇、渭津镇、安恕镇、平岗镇、金岗镇、泉太镇、建安镇、安石镇、辽河源镇、寿山镇、石驿镇、云顶镇、凌云乡、石河乡、甲山乡、足民乡、金州乡、椅山乡、宴平乡。县政府驻白泉镇。
2000年第五次人口普查，全县总人口396121人，其中：白泉镇45652人、渭津镇32486人、安石镇18836人、辽河源镇26304人、泉太镇19051人、建安镇32531人、安恕镇18273人、平岗镇28830人、金岗镇14722人、寿山镇19596人、石驿镇11160人、云顶镇19293人、凌云乡19766人、甲山乡15557人、足民乡19510人、石河乡10132人、金洲乡15293人、乙山乡13850人、宴平乡15279人。
2003年3月21日，吉林省民政厅（吉民行批[2003]5号）批复，经省政府批准，同意：撤销金岗镇，将其所辖行政区域整建制合并到白泉镇；撤销石河乡，将其所辖行政区域整建制合并到建安镇；撤销椅山乡，将其所辖行政区域整建制合并到安石镇；撤销石驿镇，将其所辖行政区域整建制合并到安恕镇。
2003年末，全县面积2396.92平方千米。总户数118374户，总人口38.8万人，其中农业人口31.4万人，占总人口的80.9％。辖10镇5乡：白泉镇、渭津镇、安恕镇、平岗镇、泉太镇、建安镇、安石镇、辽河源镇、寿山镇、云顶镇、凌云乡、甲山乡、足民乡、金州乡、宴平乡，共有259个行政村。
2005年2月16日，吉林省民政厅（吉民行批[2005]6号）批复，经省政府批准，同意：撤销宴平乡，将其所辖行政区域划归辽河源镇管辖，镇政府迁至原宴平乡政府驻地；将东辽县的寿山镇划归龙山区管辖，寿山镇与山湾乡合并为寿山镇，镇政府驻原山湾乡政府驻地。2005年5月10日，吉林省民政厅（吉民行批[2005]9号）批复，经省政府批准，同意将东辽县建安镇的太河、成山、建国、谦和、正风、龙背、沐雨、大房、古洞、碾山10个村和白泉镇的金河、全康、英华3个村划归西安区灯塔乡管辖。调整后东辽县辖9个镇、4个乡：白泉镇、辽河源镇、渭津镇、安恕镇、平岗镇、泉太镇、建安镇、安石镇、云顶镇、凌云乡、甲山乡、足民乡、金洲乡。划归辽源市管辖的区域面积为224平方千米，其中西安区增加113平方千米，龙山区增加111平方千米；辽源市市辖区人口增加42646人，其中西安区增加25510人，龙山区增加17136人。