东汉建安初年（196—204年），析余汉县东境置上饶县，以其“山郁珍奇、上等富饶”而得名，属豫章郡。西晋元康元年（291年），上饶并入葛阳县，属鄱阳郡。南朝宋年间（420—479年），析葛阳复置上饶县，属鄱阳郡。隋开皇九年（589年），鄱阳郡改称饶州，县地再次并入葛阳。十二年（592年）葛阳县易名弋阳县，县地随弋阳隶鄱阳郡。唐武德四年（621年），析弋阳东境复置上饶县。七年（624年），再次并入弋阳县。乾元元年（758年），析饶州置信州，析弋阳复置上饶县，为州治。
宋开宝八年（975年），县属江南路信州。元至元十四年（1277年），县属江浙行中书省信州路，为路治。明洪武三年（1370年），信州路改称广信府，上饶县隶之，为府治。四年，广信府改属江西行中书省，县隶之。清，沿用明制。民国元年（1912年）冬，废府设道，上饶县隶豫章道。十五年，废道，上饶县直属于省。廿一年，江西省分设为十三个行政区，廿四年为八个行政区，卅一年为九个行政区，上饶县均属第六行政区，治上饶。
第二次国内革命战争时期（1930—1934年），置上饶县苏维埃政府，隶属闽浙赣省苏维埃政府。1949年5月3日，上饶解放。同年5月14日成立上饶县人民政府，属赣东北行政区；同日，析县治广平镇立上饶市。9月，赣东北行政区撤销，属上饶专区。1960年3月，撤销上饶县建置，并入上饶市。1964年3月，恢复上饶县建置。1968年4月12日，成立上饶县革命委员会，取代县委、县人民政府一切权力。1980年12月，撤销县革命委员会，恢复县人民政府建制。
立县时：东至沙溪与古太末（今玉山县）为界；东南至永丰镇与古建平县（今广丰县）接壤；南至岑阳关与福建省崇安县相连；西南的布政、清流、崇义（今铅山县之蚌螺、河口、英将）及西北的安辑、葛源（今属横峰县）与古葛阳毗邻；北至灵山、华坛山与古乐安县连接。五代南唐升元四年（940年），割清流、布政、崇义三地益铅山。北宋熙宁七年（1074年），析永丰镇置永丰县。元至元二十九年（1292年），划乾元、永乐2乡益铅山。明洪武二年（1369年），划回乾元、永乐2乡。明嘉靖三十九年（1560年），割安辑乡十五、十七、十八、十九、二十、二十四……
民国28年割五区港边乡益横丰县。31年将纸坊乡宋村、通都铺列入横峰县文成乡。31年1月11日，将新裴乡石溪街等7个自然村划入铅山县石溪乡。1949年5月14日，析县治广平镇置上饶市。1964年2月，割沽塘、车头、周田、塔水等村益上饶市。1993年，灵溪、朝阳、秦峰、沙溪“三乡一镇”划入上饶市（今信州区）。1998年8月5日，撤销上饶地区五府山综合垦殖场，组建五府山镇和高洲乡，并划归上饶县管辖。至此，县境总面积与1993年前的2490平方千米相比，减少250平方千米。
县治解放前驻上饶古城。1949年5月迁往车头，9月迁徒丁家洲，1950年2月迁入新建街，1951年9月迁至崭岭头。1976年在槠溪西岸大片荒山上建设新县城，1979年10月迁至新县城旭日路1号，1984年新县城设镇名旭日镇。2002年11月28日迁入今址。2006年4月撤销旭日镇改设2个街道办事处。
1982年12月，恢复沙溪镇（赣政[1982]190号）。1984年5月24日，设立旭日镇（赣府字[1984]117号）。1985年4月18日，设立华坛山、高泉、前程、姚坪乡（赣府厅字[1985]230号）。1991年6月5日，撤销田墩乡、上泸乡，设立田墩镇、上泸镇（赣民字[1991]93号批复）。1995年12月12日，撤销枫岭头乡、皂头乡、四十八乡、华坛山乡、茶亭乡，设立枫岭头镇、皂头镇、四十八镇、华坛山乡、茶亭镇（赣民字[1995]252号批复）。
1997年1月14日，撤销花厅乡、煌固乡，设立花厅镇、煌固镇（赣民字[1997]13号批复）。至此，全县面积2246.1平方千米，人口约65万人。辖10个镇、19个乡：旭日镇、华坛山镇、枫岭头镇、皂头镇、茶亭镇、田墩镇、四十八镇、上泸镇、煌固镇、花厅镇、郑坊乡、望仙乡、石人乡、茗洋乡、汪村乡、清水乡、湖村乡、姚坪乡、石狮乡、罗桥乡、董团乡、高泉乡、大地乡、尊桥乡、黄市乡、应家乡、黄沙岭乡、前程乡、铁山乡。县政府驻旭日镇。1998年8月5日，五府山垦殖场改制设立五府山镇和高洲乡（赣民字[1998]129号批复）。至此，全县辖11个镇、20个乡。
2000年第五次人口普查，上饶县常住总人口636086人，其中，旭日镇34249人、华坛山镇20819人、煌固镇24801人、枫岭头镇36539人、茶亭镇34999人、皂头镇22256人、田墩镇31978人、花厅镇22080人、上泸镇23716人、四十八镇19664人、五府山镇12702人、望仙乡15198人、郑坊乡22961人、石人乡24977人、汪村乡17482人、清水乡29415人、姚坪乡5054人、石狮乡13873人、茗洋乡9740人、湖村乡27899人、罗桥乡16755人、大地乡14857人、董团乡26740人、尊桥乡26389人、高泉乡8732人、黄市乡19478人、前程乡5325人、应家乡26773人、黄沙岭乡21071人、铁山乡11802人、高洲乡7762人。
2001年10月22日，撤销郑坊乡，设立郑坊镇（赣民字[2001]481号批复）。2001年12月3日，撤销罗桥乡，划归旭日镇；撤销姚坪乡，划归石狮乡；撤销高泉乡，划归皂头镇；撤销前程乡，划归花厅镇（赣民字[2001]570号批复）。2002年末，上饶县面积2240平方千米，人口约68.1万人，其中非农业人口约6.7万人。辖12个镇、15个乡，14个居委会、263个行政村。县政府驻旭日镇。
2003年10月21日，撤销茗洋乡，成建制划归湖村乡管辖；撤销汪村乡，成建制划归煌固镇管辖；撤销高洲乡，成建制划归五府山镇管辖（赣民字[2003]273号批复）。2003年末，全县总人口69.5万人，辖12个镇、12个乡：旭日镇、田墩镇、上泸镇、华坛山镇、茶亭镇、皂头镇、四十八镇、枫岭头镇、煌固镇、花厅镇、五府山镇、郑坊镇、望仙乡、石人乡、清水乡、石狮乡、湖村乡、大地乡、董团乡、尊桥乡、黄市乡、应家乡、黄沙岭乡、铁山乡。
2006年1月20日，撤销旭日镇，设立旭日街道和罗桥街道；撤销大地乡，成建制划归董团乡管辖；撤销黄市乡，成建制划归田墩镇管辖（赣民字[2006]5号批复）。
2010年第六次人口普查，上饶县常住总人口700267人，其中，旭日街道83159人，罗桥街道28519人，兴园街道20266人，田墩镇48854人，上泸镇24138人，华坛山镇18374人，茶亭镇39617人，皂头镇30528人，四十八镇20357人，枫岭头镇29693人，煌固镇42206人，花厅镇30905人，五府山镇16916人，郑坊镇23293人，望仙乡11448人，石人乡27009人，清水乡22420人，石狮乡19839人，湖村乡38988人，尊桥乡27195人，应家乡25379人，黄沙岭乡20742人，铁山乡12175人，董团乡38247人。